Някога предназначен за лечение на ебола, днес той може да помогне в борбата с глобалната пандемия.

covid-19

Потенциално лекарство за болест Covid-19, причинено от коронавирус SARS-CoV-2, може да бъде антивирусното лекарство Remdesivir на американската биотехнологична компания Gilead Sciences. Той вече е разгърнат в около две дузини критични случаи, с обещаващи резултати.

Интересно е, че компанията използва словашки софтуер Mass Frontier като част от своето развитие и изследвания. Във Facebook създателят му се похвали с това - известен учен и неуспешен кандидат за президент Робърт Мистрик.

Mass Frontier е разработена от компанията HighChem на Master, която е продала миналата година на американския доставчик на научно оборудване и услуги Thermo Fisher Scientific.

Мистрик продължава да бъде изпълнителен директор на компанията. Той разказа на редакцията Živé.sk повече за използването на нейния софтуер на практика.

Какво сте прочели в статията:

  • Ремдезивир е широкоспектърно антивирусно лекарство, първоначално разработено за лечение на ебола,
  • Софтуерът Mass Frontier помага при идентифицирането и анализа на структурата на т.нар метаболити, които са претърпели метаболизъм (метаболизъм),
  • фермите могат да спестят пари, ако идентифицират навреме възможни усложнения,
  • В крайна сметка ремдезивир се опитва да намали размножаването на вируса в организма,
  • той е използван експериментално в поне 19 известни случая с обещаващи резултати.

Играе ключова роля

Ремдезивир е така нареченият предшественик - химично вещество, което метаболизира в организма и образува активна молекула. След това изпълнява ролята си в борбата срещу болестта.

Според Мистрик, така наречените метаболити са ключови за развитието на такова лекарство. По този начин споменатите молекули се образуват чрез метаболизма на дадено лекарство.

Софтуерът Mass Frontier, който се разработва повече от две десетилетия, се използва за изследване и анализ на тези молекули.

„Моят колега Юрай Лутишан разработи специален модул за откриване и идентифициране на метаболити и го нарече FISh (Fragment Ion Search). Аз лично съм обсъждал много пъти начини за идентифициране на метаболити с изследователи от Gilead и те са много доволни от нашите технологии “, каза Мистрик във Facebook.

Изследването на метаболитите е много важно при разработването на лекарства. Техните производители трябва да знаят как тяхното вещество се метаболизира и какви молекули се образуват в процеса. Картират се ефективни молекули, но и неактивни. Важно е да се установи дали някои метаболити са нетоксични и следователно не могат да причинят сериозни странични ефекти.

Без задълбочен преглед на метаболитите, компанията няма да получи необходимите разрешителни от здравните власти, които одобряват регистрациите на нови лекарства.

При прекурсорите изследването на метаболитите е още по-важно, тъй като един от метаболитите е самата активна молекула. Следователно изследователите трябва да се уверят, че целият процес от употребата на лекарството до неговия метаболизъм и образуването на активното вещество е в ред, в противен случай самата "функционалност" на лекарството ще бъде нарушена.

Как върви?

Това е относително сложен въпрос. Първата стъпка при идентифицирането на метаболитите и тяхното анализиране е извършването на масспектрометрия и течна хроматография.

„На практика действа чрез инжектиране на потенциалното лекарство в чернодробни култури, които имитират човешки метаболизъм, или в лабораторни животни, и анализира плазмата след известно време“, обяснява той пред Živé.sk Mistrík.

"Плазмената хроматография разделя веществото във времето (около 30 минути) и масспектрометрията измерва спектъра около всяка секунда", описва ученият.

Резултатът е така нареченият LC-MS запис на данни, който може да бъде изследван допълнително чрез специализиран софтуер. Той използва повече от две хиляди научни изследвания и индустриални лаборатории от Словакия.

Отделните метаболити, които произхождат от конкретно лекарство или пролекарство, се идентифицират в данните, получени по гореспоменатия метод FISh. Той се занимава с фрагментацията на молекулите, т.е. разделянето му на няколко части - фрагменти.

Изследователите не винаги знаят точно как дадена молекула фрагментира. В софтуера те генерират симулация на кои частици и с каква маса молекулата трябва да бъде разделена според тях. Впоследствие учените сравняват масата на реалните фрагменти, които са образувани от фрагментацията на молекулата в процеса на масова спектрометрия.

Когато изследователите открият в данните свързани с наркотиците метаболити, те могат допълнително да изследват тяхната структура със софтуер от HighChem.

Изследването на метаболитите спестява пари

Ранното изследване на метаболитите в ранните етапи от разработването на лекарства може да спести на фармацевтичните компании много време и пари. Парадоксално е, че при изследване, което се провали.

Това е така, защото някои метаболити могат да бъдат токсични и да причинят например усложнения под формата на сериозни странични ефекти. По този начин, ако изследователите идентифицират потенциално сериозен проблем с лекарството в процес на разработка, те могат да спрат проекта, преди години скъпи изследвания да станат жертва на него.

Той получи втори шанс

Въпреки че Remdesivir не е регистрирано лекарство (не може да се продава без регистрация), той не е нов. Той е разработен отдавна като лекарство за ебола и трябваше да помогне за първи път по време на епидемията от ебола в Западна Африка (2013-2016). Въпреки това, той далеч не отговаря на очакванията от обещаващи клинични изпитвания върху животни.

Ремдезивир е широкоспектърно антивирусно лекарство, прилагано интравенозно (във вена). Наличните данни предполагат, че това може да има ефект върху по-стари заболявания, причинени еднакво от коронавирусите - ТОРС и MERS. Поради структурното сходство на отделните коронавируси, Gilead Sciences предполага, че той може да бъде ефективен при Covid-19.

Досега са предложени две дузини случаи, при които Ремдезивир е бил използван като форма на лечение. Това беше експериментално приложение на лекарство в така нареченото „състрадателно лечение“. Това са ситуации, при които пациентът е в тежко състояние и няма регистрирано лекарство за неговата диагноза.

По този начин той се бори с коронавируса

Вирусът е вътреклетъчен паразит. След проникване в клетката гостоприемник, той използва ензимното си оборудване, за да произведе веществата, необходими за репликация на вирусна нуклеинова киселина (РНК).

Ремдезивир действа като фалшив нуклеотид (основният градивен елемент на РНК). По този начин репликацията причинява грешка и RNA веригата е прекратена или мутирала.

Тъй като Remdesivir в крайна сметка намалява размножаването на вируса, ранното приложение на лекарството се смята за важен фактор за успешното лечение. Тоест, преди вирусът да може да се размножи в тялото и да причини повече щети.

Той спаси закъсалите туристи?

В Япония Remdesivir е администриран на общо 17 пациенти, туристи от круизния кораб Diamond Princess, който остава в карантина в пристанището на Йокохама. The Wall Street Journal съобщи за тяхната съдба.

Това бяха възрастни хора със средна възраст 75 години, 14 от които американци. Като цяло тежкото състояние показва, че те ще се поддадат на Covid-19. Въпреки това през следващите две седмици всички оцеляват и въпреки че петима души остават в критично състояние, половината от пациентите са излекувани.

Документирани са и два случая на успешно използване на Remdesivir директно в Съединените щати. Британският The Guardian и списание Science писаха за тях.

Важна роля в администрирането на лекарството изигра и споменатият факт, че макар да не е регистриран никъде по света, той вече е тестван върху хора при лечението на други заболявания и е отбелязан като безопасен.

Във всеки случай експертите признават, че ефективността на Remdesivir все още не може да бъде ясно потвърдена. Това ще изисква само специфични клинични проучвания. Няколко вече са в ход, първите резултати могат да се очакват през април.

Междувременно Gilead Sciences работи за увеличаване на производството на лекарства в случай, че клиничните изпитвания са положителни.