Исследование: существующие лекарства способны уничтожать SARS-CoV2 на клеточном уровне
Исследование, проведенное Центром перепрофилирования лекарств (CDR) UM, показало, что несколько существующих лекарств, а также одна пищевая добавка, блокируют или снижают влияние вируса SARS-CoV2 на клетки организма.
Морфологическое профилирование клеток Huh7, инфицированных SARS-CoV-2 (MOI 0,2 в течение 48 часов). A) По часовой стрелке: репрезентативное поле с ядрами (голубой), нейтральными липидами (зеленый) и белком SARS-CoV-2 N (пурпурный), изображение N-белка в той же области с «огненным» цветом, показывающее различные морфологии инфицированных клеток. B) Встраивание UMAP и фенотипическая кластеризация клеток, демонстрирующих вирусное окрашивание
(яркие клетки (I), клетки с выступами (III) и синцитии (V). C) Сравнение нормализованных клеточных характеристик в инфицированных (коричневых) и неинфицированных (синих) клетках
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Science.
В работе используется анализ изображений человеческих клеток при заражении коронавирусом, проведенный системой искусственного интеллекта. Клетки были обработаны более чем 1400 лекарствами и соединениями, одобренными Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Их подвергли скринингу до или после вируса.
Скрининг для выявления препаратов с противовирусной активностью против SARS-CoV-2
Всего было обнаружено 17 потенциально полезных в борьбе с коронавирусом препаратов. Десять из них ранее не фигурировали в других исследованиях, а еще семь, включая ремдесивир, уже называли препаратами для лечения COVID-19.
Джонатан Секстон, доктор философии, доцент кафедры внутренней медицины Медицинской школы UM, говорит, что все обнаруженные препараты хорошо подходят для второй фазы клинических испытаний, поскольку их безопасность уже установлена.
Команда проверила 17 соединений-кандидатов в нескольких типах клеток, включая клетки легких человека, полученные из стволовых. Девять из них показали противовирусную активность, в том числе лактоферрин, белок, содержащийся в молоке млекопитающих, который также продается без рецепта в качестве пищевой добавки из коровьего молока.
Соединения разделили по классам: модуляторы ионных каналов (амиодарон, верапамил, клофазимин и S1RA), нуклеозиды/связывающие ДНК (ремдесивир, энтекавир, никлозамид и тиогуанин), ингибиторы киназ (босутиниб, федратиниб и гилтериниб) и др.
Девять из 17 препаратов и соединений — амиодарон, ломитапид, ипратропия бромид, гильтеритиниб, федратиниб, клофазимин, ремдесивир, S1RA и бычий лактоферрин — показали дозозависимую противовирусную активность. При этом самыми эффективными оказались бычий лактоферрин, человеческий лактоферрин, S1RA и ремдесивир.
Отмечается, что лактоферрин сохранял противовирусную активность при добавлении в инфицированные клетки через 1 или 24 часа после заражения.
При этом лактоферрин и ремдесивир не работают в синергии, но и не вступают в конфликт, а проявляют дополнительную эффективность при совместном использовании.
По словам Секстона, первые данные предполагают, что препараты и добавки будут эффективными даже в борьбе с новыми штаммами SARS-CoV2, включая вариант дельта.
Исследование U-M также выявило класс соединений, называемых MEK-ингибиторами, обычно назначаемых для лечения рака, которые, по-видимому, усугубляют инфекцию SARS-CoV2. Это проливает свет на то, как вирус распространяется в клетках.
«Люди, проходящие курс химиотерапии, уже подвергаются риску из-за пониженного иммунного ответа. Нам необходимо выяснить, ухудшают ли некоторые из этих препаратов прогрессирование болезни», — сказал Секстон.
Мичиганский институт клинических и медицинских исследований (MICHR) вместе с партнерами запустил Центр в 2019 году для поиска потенциальных лекарств от тысяч распространенных и неизлечимых болезней. Это было его первое крупное исследование.
В феврале команда отдела электротехники и компьютерных наук Массачусетского технологического института и Института данных, систем и общества разработала подход на основе машинного обучения для выявления уже имеющихся на рынке лекарств, которые потенциально могут быть перепрофилированы для борьбы с Covid-19. Система учитывает изменения экспрессии генов в клетках легких, вызванные как заболеванием, так и старением, что может быть полезным для разработки лекарств для пожилых людей.
