Ce se întâmplă dacă medicamentul COVID-19 era deja pe piață?
Colaboratorul nostru ne duce în inima laboratorului său, unde echipa sa dorește să dezarmeze inamicul înțelegând funcționarea sa interioară. Cine știe, poate exista deja un leac ?
Eu și colegii mei ne confruntăm cu o provocare și o oportunitate unice: să ajutăm la rezolvarea acestei uriașe crize economice și de sănătate publică reprezentată de pandemia globală COVID-19.
Am adunat o echipă la Institute for Quantitative Biosciences de la Universitatea din California, San Francisco, pentru a afla cum virusul atacă celulele. Dar, în loc să folosim informațiile colectate pentru a crea un nou medicament, mai întâi aflăm dacă există deja medicamente care pot perturba acest mecanism și pot lupta împotriva coronavirusului. Până în prezent, am găsit 27 aprobate de Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente, pe care sperăm să le restrângă și să accelereze căutările.
Echipa de 22 de laboratoare, pe care am numit-o grupul QCRG, lucrează cu viteza fulgerului: 24 de ore pe zi (în schimburi) și asta, șapte zile pe săptămână. Îmi imaginez că se simte la fel ca oamenii care participă la eforturile de război, precum Grupul de decriptare Enigma în timpul celui de-al doilea război mondial, iar echipa noastră dorește în mod similar să dezarmeze inamicul înțelegând funcționarea sa interioară.
Coronavirusul este simplu din punct de vedere biologic, dar modul în care infectează o gazdă este complicat. (Foto: CDC/Hannah A Bullock; Azaibi Tamin)
Un adversar viclean
Virușii sunt mai mici decât celulele umane și nu se pot reproduce singuri. Coronavirusul are aproximativ 30 de proteine, în timp ce o celulă umană are mai mult de 20.000.
Pentru a evita limitele sale, virusul întoarce corpul uman împotriva sa. Căile către o celulă umană sunt de obicei blocate împotriva invadatorilor externi, dar coronavirusul își folosește proteinele ca chei pentru a debloca aceste „încuietori” și pentru a intra în celulele unei persoane.
Odată ajuns în interior, virusul se leagă de proteinele pe care celula le folosește în mod normal pentru funcțiile sale, preia controlul asupra celulei și o transformă într-o fabrică de coronavirus. Când resursele și mecanismele celulelor infectate sunt reorganizate pentru a produce mii și mii de viruși, celulele încep să moară.
Celulele pulmonare sunt deosebit de vulnerabile deoarece conțin o cantitate mare de proteine „de blocare” pe care SARS-CoV-2 le folosește pentru a intra în organism. Moartea unui număr mare de celule pulmonare cauzează simptome respiratorii asociate cu COVID-19.
Există două moduri de a lupta înapoi. În primul rând, remediile pot ataca proteinele virusului, împiedicându-le să îndeplinească sarcini precum pătrunderea în celulă sau copierea materialului genetic o dată înăuntru. Așa funcționează Remdesivir, un medicament din studiul clinic împotriva COVID-19.
Problema acestei abordări este că virușii mută și se schimbă în timp. În viitor, coronavirusul ar putea evolua astfel încât un medicament de acest tip să-și piardă eficacitatea. Această cursă a armamentelor între medicamente și viruși este motivul pentru care este nevoie de un nou vaccin antigripal în fiecare an.
Primul pas în găsirea unui tratament este înțelegerea virusului. Jiewei Xu, de la laboratorul Krogan, pregătește probe pentru spectrometrul de masă. Foto: Jacqueline Fabius, CC BY-ND
Un remediu poate împiedica, de asemenea, o proteină virală să interacționeze cu proteina umană de care are nevoie. Această abordare - care implică în esență protejarea mașinilor gazdei - are un mare avantaj față de dezactivarea virusului în sine, deoarece celula umană nu se schimbă la fel de mult. Odată ce ați găsit un medicament care funcționează, acesta poate fi utilizat mult timp. Aceasta este abordarea pe care am ales-o. Poate fi folosit și împotriva altor virusuri emergente.