Ενα νέο φάρμακο που σχεδιάστηκε από επιστήμονες του Scripps Research μπορεί να στρέψει τον ιό SARS-CoV-2 εναντίον του… εαυτού του. Το φάρμακο με την κωδική ονομασία ΝΜΤ5 το οποίο περιγράφεται στην επιθεώρηση Nature Chemical Biology «ντύνει» τον πανδημικό κορωνοϊό με χημικά τα οποία αλλάζουν παροδικά τον ανθρώπινο υποδοχέα ACE2 – πρόκειται για τον υποδοχέα των ανθρώπινων κυττάρων στον οποίον προσδένεται ο ιός προκειμένου να τα μολύνει. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι όταν ο ιός βρίσκεται κοντά στα κύτταρα, μπλοκάρεται ο δρόμος του προς εκείνα μέσω του υποδοχέα ACE2. Ωστόσο όταν ο ιός δεν είναι παρών, ο ACE2 λειτουργεί κανονικά.

Η… μοριακή εκδίκηση στον ιό

«Με αυτό το φάρμακο στρέφουμε τον ιό εναντίον του εαυτού του» ανέφερε ο κύριος συγγραφέας της μελέτης Στιούαρτ Λίπτον, καθηγητής στο Scripps Research και προσέθεσε: «Τον εξοπλίζουμε με μικρές μοριακές ‘κεφαλές’ που τελικώς τον αποτρέπουν από το να μολύνει τα κύτταρά μας. Είναι η εκδίκησή μας».

Η μετατροπή της μεμαντίνης

Προτού ενσκήψει η πανδημία της COVID-19 ο δρ Λίπτον και οι συνεργάτες του μελετούσαν επί μακρόν τροποποιημένες εκδοχές του φαρμάκου μεμαντίνη το οποίο ανέπτυξε και κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ο Λίπτον τη δεκαετία του 1990 για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών νόσων όπως η Αλτσχάιμερ. Η μεμαντίνη προήλθε από ένα φάρμακο ενάντια στη γρίπη που χρησιμοποιείτο τη δεκαετία του 1960 και οι ειδικοί άρχισαν να διερευνούν τη χρήση της και ενάντια σε άλλες νόσους μετά την παρατήρηση ότι μια γυναίκα με συμπτώματα Πάρκινσον εμφάνισε βελτίωση όταν έλαβε το φάρμακο για τη γρίπη. «Η ομάδα μου κατάφερε να μετατρέψει αυτά τα αντι-ιικά φάρμακα σε θεραπείες εναντίον νόσων του εγκεφάλου και όταν εμφανίστηκε η πανδημία της COVID-19 αναρωτηθήκαμε μήπως κατά τη διαδικασία μετατροπής καταφέραμε να τα κάνουμε και αποτελεσματικότερα αντι-ιικά» σημείωσε ο καθηγητής Λίπτον.

Το νέο φάρμακο που αναπτύχθηκε από ερευνητές του Scripps Research αποτρέπει τον SARS-CoV-2 (μπλε χρώμα) από το να προσδεθεί στους υποδοχείς ACE2 (ροζ χρώμα) και να μολύνει τα ανθρώπινα κύτταρα. Το φάρμακο δημιουργεί ένα περίβλημα γύρω από τον ιό και στη συνέχεια προσθέτει ένα χημικό παρόμοιο με τη νιτρογλυκερίνη στον ACE2 όταν ο ιός προσεγγίζει τον υποδοχέα. Με τον τρόπο αυτόν η δομή του υποδοχέα αλλάζει παροδικά και ο ιός δεν μπορεί να προσδεθεί και να διεισδύσει στα κύτταρα (Scripps Research).

Οι δύο ιδιότητες-«κλειδιά»

Ετσι ο ίδιος και η ομάδα του εξέτασαν πολλές και διαφορετικές ουσίες παρόμοιες στη δομή με τη μεμαντίνη οι οποίες ήταν όμως καλυμμένες με επιπρόσθετες φαρμακολογικές «κεφαλές». Κατέληξαν στο υποψήφιο φάρμακο ΝΜΤ5 καθώς διέθετε δύο ιδιότητες-«κλειδιά»: μπορούσε να αναγνωρίσει και να προσδεθεί στην επιφάνεια του SARS-CoV-2 ενώ επίσης ήταν σε θέση να τροποποιήσει χημικά τον ανθρώπινο υποδοχέα ΑCE2 με χρήση ενός μικρού τμήματος νιτρογλυκερίνης ως «κεφαλή». Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι αυτή η προσθήκη μπορεί να μετατρέψει τον ιό σε «όχημα καταστροφής» του εαυτού του!

Παροδική αλλαγή της δομής του υποδοχέα

Στη νέα μελέτη οι ερευνητές δοκίμασαν το ΝΜΤ5 σε μεμονωμένα κύτταρα καθώς και σε ζώα. Εδειξαν πώς το φάρμακο προσδένεται στα ιικά σωματίδια του SARS-CoV-2 καθώς εκείνα μετακινούνται εντός του οργανισμού. Στη συνέχεια αποκάλυψαν το πώς το φάρμακο προσθέτει ένα χημικό (παρόμοιο με τη νιτρογλυκερίνη) στον υποδοχέα ACE2 όταν πλησιάσει κοντά του ο ιός. Αυτή η χημική τροποποίηση του υποδοχέα αλλάζει παροδικά και τη δομή του – για περίπου 12 ώρες – με αποτέλεσμα ο SARS-CoV-2 να μην μπορεί πλέον να προσδεθεί σε αυτόν και να μολύνει τα κύτταρα.

Τοπικό «μπλοκάρισμα»

«Το πολύ ωραίο στοιχείο σχετικά με αυτό το φάρμακο είναι ότι σταματά τη διαθεσιμότητα του ACE2 σε τοπικό επίπεδο όταν τον πλησιάζει ο ιός. Δεν σταματά συνολικά τη λειτουργία του ACE2 σε άλλα σημεία του σώματος, επιτρέποντας τη φυσιολογική λειτουργία του» διευκρίνισε ο Λίπτον.

Εντυπωσιακά αποτελέσματα πειραμάτων

Σε πειράματα σε καλλιέργειες κυττάρων στα οποία εξετάστηκε πόσο καλά μπορεί η παραλλαγή Ομικρον του SARS-CoV-2 να προσδεθεί στους ανθρώπινους υποδοχείς ΑCE2, το φάρμακο απέτρεψε την πρόσδεση του ιού κατά 95%. Σε χάμστερ με COVID-19 το ΝΜΤ5 μείωσε τα επίπεδα του ιού στον οργανισμό κατά 100 φορές ενώ παράλληλα εξάλειψε τις βλάβες των αιμοφόρων αγγείων στους πνεύμονες των ζώων και βελτίωσε τα επίπεδα φλεγμονής. Παράλληλα το φάρμακο φάνηκε να είναι αποτελεσματικό ενάντια σε πάνω από δέκα άλλες παραλλαγές του ιού, συμπεριλαμβανομένων των στελεχών Αλφα, Βήτα, Γάμμα και Δέλτα.

Αποτελεσματικό ενάντια σε πολλές παραλλαγές

Τα περισσότερα αντι-ιικά φάρμακα δρουν μπλοκάροντας άμεσα ένα τμήμα του ιού – γεγονός που μπορεί να πιέσει τον ιό να μεταλλαχθεί και να εμφανίσει ανθεκτικότητα στις θεραπείες. Με δεδομένο ότι το ΝΜΤ5 απλώς χρησιμοποιεί τον ιό ως «όχημα μεταφοράς», οι ερευνητές εκτιμούν ότι θα είναι αποτελεσματικό ενάντια σε πολλές άλλες παραλλαγές του SARS-CoV-2. «Αναμένουμε ότι το φάρμακο θα συνεχίσει να είναι αποτελεσματικό καθώς θα αναδύονται νέες παραλλαγές του ιού επειδή δεν βασίζεται στο να επιτεθεί σε τμήματα του ιού που μεταλλάσσονται συχνά» ανέφερε ο Τσαν-κι Ο, ερευνητής στην ομάδα του καθηγητή Λίπτον και πρώτος συγγραφέας της νέας μελέτης.

Προς κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους

Παρότι μέχρι στιγμής το πειραματικό φάρμακο έχει δοκιμαστεί μόνο σε ζώα, η ερευνητική ομάδα αναπτύσσει τώρα μια εκδοχή του για χορήγηση σε ανθρώπους στο πλαίσιο κλινικών δοκιμών. Την ίδια στιγμή συνεχίζει και τη διεξαγωγή επιπρόσθετων δοκιμών ασφάλειας και αποτελεσματικότητας σε πειραματόζωα.

Headlines