Στην έρευνα για την ανάπτυξη ενός αντι-ιικού φαρμάκου κατά του κοροναϊού που θα χορηγείται από το στόμα, στοχεύουν τώρα δυο ερευνητές του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Ρενσελάερ, στο πλαίσιο πενταετούς επιχορήγησης 3,5 εκατ. δολ. από το Εθνικό Ινστιτούτο Αλλεργιών και Λοιμωδών Νοσημάτων (NIAID), τμήμα των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (NIH) των ΗΠΑ.
Οι δρ Γκαετάνο Μοντελιόνε καθηγητής Δομικής Βιοπληροφορικής και Κρίστοφερ Τσιόφι Καθηγητής Χημικής Βιολογίας, με την έρευνά τους στοχεύουν να αναπτύξουν ένα χαμηλής δόσης αντι-ιικό φάρμακο που θα χορηγείται από το στόμα, στο σπίτι.
Το Ινστιτούτο Ρενσελάερ μετέχει στην έρευνα ενός νέου κέντρου ανάπτυξης αντι-ιικών φαρμάκων, που ονομάζεται Κέντρο Αντι-ιικών Φαρμάκων και Πανδημικής Ετοιμότητας (CAMPP), του οποίου θα ηγείται η Scripps Research. Το κέντρο θα είναι ένα από τα εννέα Κέντρα Αντι-ιικής Ανακάλυψης Φαρμάκων (AViDD) για Παθογόνα Πανδημικής Ανησυχίας που χρηματοδοτούνται από το NIAID.
«Ο ρόλος μας στο έργο είναι να αναπτύξουμε νέους αναστολείς των δύο βασικών πρωτεασών του ιού SARS-CoV-2, που ονομάζονται CLpro και PLpro, οι οποίες είναι απαραίτητες για τον κύκλο ζωής του ιού», είπε ο Δρ Μοντελιόνε.
Η ομάδα του Ρενσελάερ θα συνεργαστεί με τους δρ Σουμίτ Τσαντά και Αρνάμπ Τσάτερτζι του Ερευνητικού Ινστιτούτου Scripps, τον Δρ Αδόλφο Γκαρσία – Σάστρε της Ιατρικής Σχολής του Mount Sinai και τον δρ Στέφανο Κιούρλι από το Πανεπιστήμιο της Μπολόνια της Ιταλίας.
Φάρμακα κατά της ηπατίτιδας
Το έργο της ομάδας θα βασιστεί στην προηγούμενη έρευνα του δρ Μοντελιόνε, ο οποίος χρησιμοποιώντας τη βιοπληροφορική, διαπίστωσε ότι μια βασική πρωτεΐνη από τον ιό της ηπατίτιδας C μοιάζει πολύ με τη δομή της πρωτεάσης CLpro του κορωνοϊού. Εφόσον πολλά φάρμακα εγκεκριμένα από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) στοχεύουν την πρωτεάση της ηπατίτιδας C, το επόμενο βήμα ήταν να διαπιστωθεί αν κάποιο από αυτά τα φάρμακα θα δέσμευε και θα μπλοκάρει επίσης τις πρωτεάσες του SARS-CoV-2.
Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Cell Reports, η ομάδα διαπίστωσε ότι, από τα 10 φάρμακα για την ηπατίτιδα C που δοκιμάστηκαν, τα επτά κατέστειλαν τον ιό SARS-CoV-2. Τρία από αυτά μάλιστα, δεν δρούσαν μόνο στην κύρια πρωτεάση CLpro, αλλά και στην πρωτεάση PLpro. Στη συνέχεια, ανακάλυψαν ότι όταν συνδυάστηκαν με τον αναστολέα πολυμεράσης ρεμδεσιβίρη, πολλαπλασίασαν την αντι-ιική δράση της ρεμντεσιβίρης έως και 10 φορές. Τα φάρμακα που ανέστειλαν μόνο το CLpro δεν ενίσχυσαν τη δράση της ρεμντεσιβίρης.
«Η αναστολή του PLpro φαίνεται να είναι σημαντική», είπε ο Δρ Τσιόφι. «Αυτό προκαλεί συνέργεια με άλλα αντι-ιικά φάρμακα όπως η ρεμδεσιβίρη, που για την ώρα χρησιμοποιείται στη θεραπεία ατόμων με COVID-19. Τώρα, θα εργαστούμε για τη δημιουργία νέων και από του στόματος χορηγούμενων αναστολέων PLpro με βάση τη ανάλυση του δρ Μοντελιόνε. Θα εξετάσουμε τη δομή της ενεργού θέσης της πρωτεΐνης και θα σχεδιάσουμε μόρια που ταιριάζουν σε αυτήν και συνδέονται με τη βέλτιστη συγγένεια».
Η θεραπεία θα στοχεύει και το CLpro.
Όπως τόνισε ο δρ Μοντελιόνε, «Μία από τις μεγάλες προκλήσεις είναι ότι ο στόχος θα εξελιχθεί, για να ξεφύγει από το φάρμακο. Αυτό είναι ιδιαίτερα προβληματικό με ιούς που μεταλλάσσονται γρήγορα, όπως ο COVID-19. Για να το ξεπεράσουμε, προσπαθούμε να χτυπήσουμε πολλούς στόχους. Στοχεύοντας ταυτόχρονα το CLpro και το PLpro, υπάρχει μικρότερη πιθανότητα αντίστασης στα αντι-ιικά».
Ο κοσμήτορας του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Ρενσελάερ, δρ Κερτ Μπρένεμαν, δήλωσε πως «το Ρενσελάερ είναι τυχερό που έχει δύο διακεκριμένα μέλη ΔΕΠ του να εργάζονται μαζί για μια νέα θεραπεία για τον COVID-19. Μέσα από την καινοτόμο στρατηγική τους για τον σχεδιασμό συνδυασμού αναστολέων πρωτεάσης, νέες και εξαιρετικά αποτελεσματικές θεραπείες για τον COVID-19 είναι πλέον στον ορίζοντα».
