Μια διεπιστημονική ερευνητική ομάδα με τη συμμετοχή του Γερμανικού Κέντρου Έρευνας Λοιμώξεων (DZIF) εντόπισε δύο υποψήφιες αντιιικές ουσίες με ευρύ φάσμα δράσης.

Η μελέτη δείχνει πώς ο συνδυασμός της υπολογιστικής μοντελοποίησης και της επικύρωσης στο εργαστήριο μπορεί να βοηθήσει στην ταχύτερη ανάπτυξη νέων φαρμάκων κατά των ιών.

Με τη βοήθεια υπολογιστικών προσομοιώσεων, αναζητήθηκαν συγκεκριμένα μεταβολικές διεργασίες που χρειάζονται οι ιοί για να πολλαπλασιαστούν, αλλά που δεν είναι ζωτικής σημασίας για το ίδιο το κύτταρο.

Με αυτή τη μέθοδο, η ομάδα κατάφερε να εντοπίσει δύο δραστικές ουσίες που, σε πρώτες εργαστηριακές δοκιμές, καταπολέμησαν με επιτυχία διάφορους ιούς. Τα νέα ευρήματα αποτελούν σημαντική συμβολή στην ανάπτυξη φαρμάκων που θα είναι άμεσα διαθέσιμα σε περίπτωση μελλοντικών πανδημιών. Η μελέτη δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό "Communications Biology".

Η πανδημία CoViD-19 κατέστησε σαφές πόσο επείγουσα είναι η ανάγκη για αντιιικά φάρμακα με ευρύ φάσμα δράσης, τόσο για τη θεραπεία των τρεχουσών λοιμώξεων όσο και για την πρόληψη πιθανών νέων παθογόνων με πανδημικό δυναμικό.

Μια διεπιστημονική ερευνητική ομάδα αποτελούμενη από βιοπληροφορικούς, βιολόγους συστημάτων και ιολόγους έχει πλέον αναπτύξει μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο που συνδυάζει υπολογιστική μοντελοποίηση και πειραματική επαλήθευση.

Με αυτόν τον τρόπο, η μέθοδος αυτή επιταχύνει την χρονοβόρα διαδικασία της αναγνώρισης και ανάπτυξης αντιιικών παραγόντων, η οποία μπορεί να συμβάλει σημαντικά σε μελλοντικές πανδημίες.

Με βάση δεδομένα από ιστούς μολυσμένους από ιούς, η διεθνής ομάδα ανέπτυξε υπολογιστικά μοντέλα που απεικονίζουν τον πολύπλοκο μεταβολισμό των κυττάρων.

Σε αυτά τα μοντέλα ειδικά για ιστούς, η ομάδα προσομοίωσε στη συνέχεια τον πολλαπλασιασμό διαφόρων ιών RNA, οι οποίοι έχουν ιδιαίτερη σημασία λόγω του πανδημικού τους δυναμικού. Μέσω της μοντελοποίησης, έγιναν ορατές οι διαδικασίες του κυτταρικού μεταβολισμού που χρειάζονται τα ιούς για την πολλαπλασιασή τους, αλλά δεν είναι κρίσιμες για την επιβίωση του κυττάρου.

"Με αυτά τα μοντέλα, προβλέψαμε συγκεκριμένα μεταβολικές οδούς που είναι απαραίτητες για την πολλαπλασιασμό των ιών και, ως εκ τούτου, αποτελούν πιθανά σημεία επίθεσης για αντιιικές θεραπείες", εξηγεί ο καθηγητής Andreas Dräger από το Πανεπιστήμιο Martin Luther της Halle-Wittenberg, ο οποίος μέχρι τις αρχές του έτους διεξήγαγε έρευνα ως επιστήμονας του DZIF στο Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής και Ιατρικής Πληροφορικής του Πανεπιστημίου της Τυβίγγης.

"Στη συνέχεια, αναζητήσαμε σε υπάρχουσες βάσεις δεδομένων δραστικών ουσιών ουσίες που αναστέλλουν ακριβώς αυτές τις μεταβολικές διεργασίες", λέει η Alina Renz, πρώτη συγγραφέας της μελέτης.

Δεδομένου ότι οι περισσότεροι ιοί έχουν παρόμοιες βασικές ανάγκες για την πολλαπλασιασμό τους, η διεθνής ερευνητική ομάδα από τη Γερμανία, τη Γαλλία, την Ιταλία, την Ελλάδα και την Αυστραλία υπέθεσε ότι με αυτή τη στρατηγική θα ήταν δυνατό να ανασταλεί η δράση μιας ευρείας γκάμας ιών.

"Στη συνέχεια, ελέγξαμε πειραματικά αυτή την υπόθεση και βρήκαμε διάφορες ουσίες που παρουσιάζουν ευρεία αντιική δράση έναντι πολύ διαφορετικών οικογενειών ιών", λέει ο καθηγητής Michael Schindler, επικεφαλής του Τμήματος Μοριακής Ιολογίας στο Ινστιτούτο Ιατρικής Ιολογίας και Επιδημιολογίας των Ιογενών Νοσημάτων στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Τύμπινγκεν.

Πειράματα μόλυνσης σε κυτταρικές καλλιέργειες επιβεβαίωσαν ότι δύο υποψήφιες δραστικές ουσίες – η φαινφορμίνη και η ατπενίνη Α5 – αναστέλλουν αποτελεσματικά την πολλαπλασιασμό του ιού.

"Η φαινφορμίνη παρεμβαίνει στο μεταβολισμό του κυττάρου και γι' αυτό χρησιμοποιούνταν παλαιότερα ως φάρμακο κατά του διαβήτη", εξηγεί ο καθηγητής Christoph Kaleta από το Ινστιτούτο Πειραματικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου Christian-Albrechts στο Κίελο και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Schleswig-Holstein.

"Δεδομένου ότι η φαινφορμίνη έχει περιγραφεί και χαρακτηριστεί πολύ καλά για χρήση σε ανθρώπους, με βάση τα ευρήματά μας θα μπορούσε να καθιερωθεί σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα μια υποστηρικτική θεραπεία κατά των λοιμώξεων από κοροναϊούς ή φλαβοϊούς".

Σε πειράματα σε ζώα με χάμστερ μολυσμένα με SARS-CoV-2, η φαινφορμίνη οδήγησε σε σημαντική μείωση του ιικού φορτίου στις αναπνευστικές οδούς. Σε κυτταρικές καλλιέργειες, η φαινφορμίνη ανέστειλε επίσης την πολλαπλασιασμό των ιών του δάγκειου πυρετού, για τους οποίους δεν υπάρχει μέχρι στιγμής εγκεκριμένη θεραπεία.

Η ανεκτικότητα της φαινφορμίνης στον άνθρωπο είναι ήδη γνωστή από εκτεταμένες κλινικές μελέτες για τη χρήση της ως αντιδιαβητικό φάρμακο.

Για να εξεταστεί εάν η φαινφορμίνη έχει αντιική δράση και στον άνθρωπο, απαιτούνται περαιτέρω κλινικές μελέτες.

Αντίθετα, η ατπενίνη Α5 είναι μια πειραματική ουσία που δείχνει παραδειγματικά ότι η μεθοδολογική προσέγγιση είναι εφαρμόσιμη στην κυτταρική καλλιέργεια.

Πρέπει να διερευνηθεί σε περαιτέρω μελέτες εάν παραλλαγές της ουσίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ζωικά μοντέλα και εάν είναι ανεκτές και έχουν αντιιική δράση.

Οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν και οι υποψήφιες δραστικές ουσίες που προσδιορίστηκαν συμβάλλουν σημαντικά στην ταχεία ανάπτυξη πιθανών μεθόδων θεραπείας για μελλοντικές πανδημίες, σύμφωνα με τους επιστήμονες.

Πηγές:
Γερμανικό Κέντρο Έρευνας Λοιμώξεων

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί
Ενδυνάμωση των ασθενών: Καμπάνια ευαισθητοποίησης για την ενίσχυση υιοθέτησης της περιτοναϊκής κάθαρσης στην Ελλάδα
Ποιες τροφές αυξάνουν την καλή χοληστερόλη