Efektywność leku oraz sposób jego podawania, wątpliwości co do bezpieczeństwa, zminimalizowanie skutków ubocznych, długotrwała, kłopotliwa i kosztowna synteza ? to tylko niektóre z problemów utrudniających i opóźniających wprowadzenie na rynek skutecznego leku przeciwko COVID-19. Jak świat nauki i przemysł farmaceutyczny próbują przezwyciężyć te trudności i kiedy możemy spodziewać się wprowadzenia na rynek leku zwalczającego koronawirusa ? o tym dyskutowali wybitni polscy naukowcy podczas debaty pt. ?Poszukiwanie skutecznego leku na COVID-19? zorganizowanej przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej.
Eksperci zwrócili uwagę na to, że poszukiwania leków przeciwko COVID-19 są prowadzone wielotorowo, a różne leki mają zwalczać chorobę na różnych stadiach jej rozwoju. Zupełnie inne leki stosuje się bowiem u pacjentów z ostrą, trwającą kilka dni infekcją, inne u chorych, u których doszło już do nadmiernej reakcji zapalnej organizmu (tzw. burzy cytokinowej), a jeszcze inne u osób z tzw. ?long COVID?, czyli u tych, u których rozwinęły się różnorodne powikłania poinfekcyjne.
Szybko zatrzymać replikację wirusa
Pierwszą, omówioną podczas debaty, grupą leków są związki o działaniu przeciwwirusowym, czyli hamujące replikację wirusa i jego namnażanie się w organizmie. ?Są to leki, które muszą zostać podane maksymalnie w ciągu kilku dni po zakażeniu, rozumianym jako kontakt z osobą zakażoną, a nie jako wystąpienie objawów. W ciągu tych pierwszych kilku dni wirus zaczyna namnażać się w organizmie, a celem działania leków przeciwwirusowych jest zatrzymanie tego namnażania. Stąd tak istotne jest to, żeby leki przeciwwirusowe mogły być podawane w warunkach domowych, w postaci doustnej. Konieczność podawania dożylnego, w warunkach szpitalnych, jest ogromnym utrudnieniem, gdyż zazwyczaj zanim pacjent trafi do szpitala, jest już za późno na podawanie tych leków? ? mówił dr hab. Tomasz Smiatacz, lekarz, kierownik Kliniki Chorób Zakaźnych Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego.
Lekiem o takim ? przeciwwirusowym ? działaniu jest remdesiwir. Niestety jest on skuteczny tylko w kilkunastu procentach przypadków, a ponadto musi być podawany dożylnie. Mechanizm działania remdesiwiru polega na hamowaniu jednego z kluczowych enzymów koronawirusa, czyli polimerazy RNA, która jest białkiem niezbędnym do tego, żeby powstawały kolejne cząstki RNA wirusa. Taki sam mechanizm działania ma molnupirawir ? lek firmy Merck, początkowo rozwijany przeciwko wirusowi grypy.
?Molnupirawir jest podawany w postaci tabletek, a zatem sposób podania tego leku jest taki, o jaki nam chodzi. Musimy jednak poczekać na weryfikację zgłoszonych wyników badań klinicznych przez niezależnych ekspertów z amerykańskiej agencji, a w naszym przypadku także z Europejskiej Agencji Medycznej (EMA). Na tym etapie wiemy, że pojawiły się pewne wątpliwości dotyczące toksyczności tego leku, a ponadto jego skuteczność jest oceniania na około 50%. Problemem może być też bardzo długa, skomplikowana synteza tego związku, co wiąże się m.in. z bardzo wysoką ceną. A to może spowodować, że dostępność do tego leku nie będzie wystarczająca? ? podkreśla prof. dr hab. Marcin Drąg, chemik z Politechniki Wrocławskiej, laureat Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej w 2019 roku.
Z myślą o przyszłych epidemiach
Naukowcy szukający leku na COVID-19 próbują też hamować inne ważne dla procesu namnażania się wirusa enzymy, nie tylko polimerazę RNA. Bardzo atrakcyjne ? z punktu widzenia zahamowania infekcji ? są także proteazy wirusa niezbędne do namnażania się wirusa. Są to enzymy, które tną na odpowiednie fragmenty białka wirusa, tak aby można było złożyć z nich potomne cząstki wirusowe. Działanie proteaz wirusa można porównać do pracy krawca, który tnie materiał na odpowiednie kawałki, w które następnie (po odpowiednim złożeniu i zszyciu) można się ubrać i wyjść na zewnątrz. Proteazy są zatem niezbędne w dojrzewaniu cząstek wirusowych, a gdy ich działanie zostanie zahamowane ? potomne cząstki wirusowe nie będą mogły opuścić zainfekowanej komórki. Istotny udział w pracach nad stworzeniem inhibitorów proteaz koronawirusa mają także polscy naukowcy ? prof. Marcin Drąg oraz prof. dr hab. Krzysztof Pyrć, wirusolog z Uniwersytetu Jagiellońskiego, laureat programów START i POWROTY/HOMING Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. ?Aktualnie w zaawansowanej fazie badań klinicznych jest lek firmy Pfizer, będący inhibitorem wirusowej proteazy Mpro. To jedyny naprawdę nowy lek, stworzony od początku przeciwko koronawirusowi SARS-CoV-2. Wszystkie inne leki były opracowywane do zwalczania innych chorób (lub zakażeń innym wirusem), a aktualnie są testowane jako leki przeciwko COVID-19? ? wyjaśnia prof. Marcin Drąg.
Inhibitory enzymów wirusa ? zarówno polimerazy RNA, jak i proteazy ? to leki małocząsteczkowe. Inną grupą są przeciwciała monoklonalne skierowane przeciwko wirusowi, których zadaniem jest ? tak samo jak leków małocząsteczkowych ? zatrzymanie replikacji wirusa. ?Na początku pandemii taką rolę pełniło osocze ozdrowieńców, choć skuteczność tego podejścia terapeutycznego jest nadal dyskutowana, bo nie wykonano jak na razie pełnych i przekonujących badań klinicznych. Dziś mamy już kilka preparatów, będących koktajlami przeciwciał, podawanych podskórnie (jest to droga podawania wygodniejsza niż podawanie dożylne). Przeciwciała są skierowane najczęściej przeciwko białku S wirusa, więc problemem jest to, że wirus mutuje, ciągle się zmienia i przeciwciała mogą szybko tracić selektywność czyli też i skuteczność. Wciąż powstają nowe warianty wirusa niewrażliwe na przeciwciała, które jeszcze do niedawna były skuteczne. Tego problemu nie ma w przypadku leków małocząsteczkowych wycelowanych w enzymy wirusa, których struktura rzadko się zmienia. A my potrzebujemy leków, które byłyby skuteczne nie tylko przy obecnej pandemii, ale także nadawałyby się do zastosowania w przyszłych epidemiach wywołanych przez różne koronawirusy. Bo nie ma wątpliwości, że takie epidemie będą się powtarzać. Musimy więc dążyć do opracowania leków o szerokim spektrum działania, na różne warianty koronawirusów? ? zaznaczał prof. Krzysztof Pyrć.
Polscy naukowcy rozwijają nanoprzeciwciała
Dosyć nową koncepcją, jak zahamować rozwijanie się koronawirusa jest zastosowanie tzw. nanoprzeciwciał. Badania takie są prowadzone w USA, w Wielkiej Brytanii, a także w Polsce przez zespół dr hab. n. med. Elżbiety Sarnowskiej z Zakładu Immunoterapii Eksperymentalnej w Narodowym Instytucie Onkologii w Warszawie. ?Nanoprzeciwciała to małe cząsteczki, fragmenty przeciwciał, ale zachowujące wszystkie funkcje przeciwciał, skierowane przeciwko białku S wirusa. Nanoprzeciwciała występują naturalnie u zwierząt wielbłądowatych, np. alpak oraz u rekinów. Okazało się, że połączenie nanoprzeciwciał z białkiem S wirusa blokuje jego wnikanie do komórek, co otwiera drogę do opracowywania leków opartych na tych cząsteczkach. Co ważne, nanoprzeciwciała są łatwe do podawania, można by podawać je np. w sprayu? ? mówiła dr hab. Elżbieta Sarnowska.
Jeszcze innym pomysłem na zatrzymanie replikacji koronawirusa jest zastosowanie inhibitorów ludzkich białek, będących receptorami dla wirusa czyli takich, do których przyłącza się wirus po to, żeby wniknąć do komórki. Zablokowanie tych białek zastopowałoby wnikanie wirusa do komórek gospodarza, jednak zdaniem naukowców, ten sposób walki z wirusem wiążę się z ryzykiem wystąpienia poważnych efektów ubocznych terapii.
Bez skracania drogi
?Replikacja wirusa w organizmie osoby zakażonej trwa kilka-kilkanaście dni, potem ulega spontanicznemu wygaszeniu. Tym co uszkadza tkankę płucną i inne narządy jest wyzwolona przez infekcję wirusową silna reakcja zapalna. W chorobie COVID-19 replikacji wirusa już nie ma, a zatem nie ma sensu stosować leków przeciwwirusowych. Wówczas należy stosować leki modyfikujące odpowiedź zapalną. W tej grupie leków są sterydy, stosowane w małych dawkach oraz działające immunosupresyjnie przeciwciała monoklonalne np. tocilizumab. Wyniki co do skuteczności tocilizumabu są jednak sprzeczne, a ponadto jest to związek o długotrwałym działaniu, co może spowodować wyzwolenie innych, dotychczas utajonych, zakażeń np. wirusowego zapalenia wątroby typu C czy gruźlicy? ? wyjaśniał dr hab. Tomasz Smiatacz.
Profesor Smiatacz wspomniał także o monoklonalnych przeciwciałach względem białka S wirusa SARS-CoV-2 (REGEN-COV), które ostatnio zostały dopuszczone przez Amerykańską Agencję Leków do użytku awaryjnego u osób, które miały kontakt z wirusem SARS-Cov-2. FDA jasno wskazuje jednak, że REGON-COV nie może być stosowany zamiennie jako substytut szczepionki przeciw wirusowi SARS-CoV-2.
Eksperci podkreślali, że mimo iż pandemia motywuje i naukowców i przemysł do wzmożonych wysiłków w kierunku opracowania leku na COVID-19, to nie można iść drogą na skróty. Przed wprowadzeniem na rynek lek musi przejść przez wszystkie etapy badań klinicznych, co trwa dosyć długi czas. Zdaniem prelegentów, skuteczny, doustny lek przeciwko różnym wariantom koronawirusów powinien pojawić się na rynku w ciągu najbliższego roku i prawdopodobnie będzie to lek z grupy małocząsteczkowych inhibitorów któregoś z enzymów wirusa.
Debata pt. ?Poszukiwanie skutecznego leku na COVID-19? została zorganizowana 14 października 2021 i była trzecią debatą ekspertów z cyklu ?Ufajmy nauce? realizowanego z okazji jubileuszu trzydziestolecia Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Spotkanie prowadzili prof. dr hab. Maciej Żylicz, biochemik, biolog molekularny, prezes Fundacji na rzecz Nauki Polskiej oraz red. Krzysztof Michalski.
Obejrzyj:
- Debata ?Poszukiwanie skutecznego leku na COVID-19?
- Debata ?Czy na każdego z nas działa szczepionka przeciw SARS-CoV-2? Jak to sprawdzić??
- Debata ?Jak uchronić się przed jesienną falą pandemii COVID-19??
- Szczepionka mRNA przeciw COVID-19 ? film