Koncepcja uniwersalnego środka przeciwko niemal wszystkim wirusom powstała po odkryciu rzadkiej mutacji genetycznej, która wydawała się początkowo zwiększać podatność na infekcje bakteryjne. Dusan Bogunovic – immunolog z Columbia University – zidentyfikował ją około 15 lat temu. Ale wraz z pojawieniem się kolejnych pacjentów z mutacją odkrył też jej nieoczekiwane korzyści antywirusowe.
Uniwersalny lek przeciwwirusowy?
Po wstępnych badaniach okazało się, iż nosiciele mutacji, która powoduje niedobór regulatora odporności o nazwie ISG15, cierpią na łagodny, ale uporczywy stan zapalny. – Rodzaj stanu zapalnego, który u nich występował, miał charakter przeciwwirusowy i wtedy dotarło do mnie, iż te osoby mogą coś ukrywać – przyznał Bogunovic.
Kiedy wraz ze współpracownikami przyjrzeli się komórkom odpornościowym pacjentów z mutacją, zaobserwowali, iż te miały kontakt z różnego rodzaju wirusami – grypą, odrą, świnką czy ospą wietrzną. Jednak pacjenci nigdy nie zgłaszali żadnych objawów infekcji ani choroby. – W głębi duszy wciąż myślałem, iż gdybyśmy potrafili wywołać ten rodzaj aktywacji układu odpornościowego u innych osób, moglibyśmy chronić je przed praktycznie każdym wirusem – wyjaśnił Bogunovic.
W nowych badaniach, które ukazały się na łamach pisma „Science Translational Medicine” (DOI: 10.1126/scitranslmed.adx5758), Bogunovic i jego zespół donoszą, iż opracowana przez nich eksperymentalna terapia zastosowana na chomikach i myszach daje im taką samą ochronę przeciwwirusową, jaką mają osoby z niedoborem ISG15. Terapia zapobiegała replikacji wirusa grypy i SARS-CoV-2 oraz łagodziła przebieg choroby. Badacze testowali też swoją terapię na hodowlach komórkowych. – Jeszcze nie znaleźliśmy wirusa, który mógłby przełamać mechanizmy obronne terapii – przyznał Bogunovic.
Eksperymentalna terapia
Terapia opracowana przez zespół Bogunovicia ma naśladować to, co dzieje się u osób z niedoborem ISG15, ale tylko przez krótki czas. Zamiast bezpośrednio wyłączać ISG15, który jest związany z produkcją ponad 60 białek, terapia opiera się na produkcji 10 białek, które są w głównej mierze odpowiedzialne za szeroką ochronę przeciwwirusową.
Obecna konstrukcja terapii przypomina szczepionki mRNA przeciwko COVID-19, ale z pewną różnicą: dziesięć mRNA kodujących 10 białek jest umieszczonych wewnątrz lipidowej nanocząsteczki. Po wchłonięciu nanocząsteczek komórki generują dziesięć białek, które zapewniają ochronę przeciwwirusową.
– Generujemy tylko niewielką ilość tych białek przez bardzo krótki czas, co prowadzi do znacznie mniejszego stanu zapalnego niż ten, który obserwujemy u osób z niedoborem ISG15. Ale ten stan zapalny wystarcza, aby zapobiec chorobom przeciwwirusowym – podkreślił Bogunovic.
Broń na kolejna pandemię
Zespół Bogunovic postrzega swoją terapię jako broń na kolejną pandemię, która zapewni ochronę niezależnie od wirusa odpowiedzialnego za zakażenie. – Wierzymy, iż technologia ta będzie działać, choćby jeżeli nie znamy tożsamości wirusa – zaznaczył Bogunovic. Co ważne, ochrona przeciwwirusowa zapewniana przez tę technologię nie uniemożliwi ludziom rozwinięcia własnej pamięci immunologicznej wirusa, zapewniającej długoterminową ochronę.
Jednak opracowana technologia w zakresie dostarczania i wchłaniania leków wciąż wymaga optymalizacji. Po podaniu zwierzętom specjalnych nanocząsteczek, wspomniane wcześniej 10 białek zostało wyprodukowanych w płucach, ale prawdopodobnie nie na tyle wysokim poziomie, aby można było od razu bezpiecznie podawać je ludziom.
Naukowcy muszą również określić, jak długo będzie trwała ochrona przeciwwirusowa terapii. w tej chwili szacują, iż trzy do czterech dni. – Nie szukaliśmy leku przeciwwirusowego, kiedy zaczęliśmy badać naszych pacjentów, ale badania te zainspirowały opracowanie potencjalnie uniwersalnego leku przeciwwirusowego dla wszystkich – przyznał Bogunovic.
Źródło: Columbia University Irving Medical Center, fot. Wikimedia Commons, National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)/ CC BY 2.0. Na zdjęciu obraz z transmisyjnego mikroskopu elektronowego wirusa SARS-CoV-2.