这些药物可能会预防严重COVID

2021-01-08 21:09:11

自COVID大流行开始以来的这一年,一线希望就已经浮出水面。疫苗即将来临,随着医生学会了如何挽救最病的病人,死亡的病人百分比在许多地方都在下降。

这些成功还远远不够,它们掩盖了在开发可预防轻度疾病恶化的药物方面取得的有限进展。迫切需要这种治疗方法,因为许多人会因感染COVID而生病,直到疫苗在人群中引起足够的畜群免疫力以控制感染为止。

用于早期疾病的抗病毒药和其他药物可以理想地预防住院,缩短感染持续时间并限制COVID引起的长期并发症。将来它们也可能被证明对其他威胁性冠状病毒有用。在撰写本文时,只有两种针对早期COVID的疗法可用,并且两种疗法都面临着重大的后勤挑战。但是,正在开发许多其他可能的治疗方法,这些方法可以使人们免于最坏的后果。

Regeneron用于轻度至中度COVID的单克隆抗体组合已于11月获得美国食品药品监督管理局(FDA)的紧急使用授权,它需要进行一小时的静脉输注,并需要另外一小时的监测以监测可能的副作用。第二种药物抗病毒药物瑞姆昔韦已经在新感染的患者中显示出了希望,但需要静脉注射五天。对这些药物的需求远远超过了目前的供应量,这些药物都是在唐纳德·特朗普总统及其盟友生病期间给予的。北卡罗来纳大学医学院的肺科医师William Fischer说,医生需要的是对早期病例而言安全有效的治疗方法,可以在不使卫生保健系统不堪重负的情况下在门诊提供治疗。

旨在在感染后不久就遏制新型冠状病毒或SARS-CoV-2的治疗药物的研发工作正在迅速开展。当病毒继续复制时,医生感染该病毒的机会窗口有限。患者通常会在7到10天内从肺和鼻腔清除SARS-CoV-2,此后,旨在遏制病原体的治疗效果较差。即使病毒载量急剧下降,在某些患者中,针对SARS-CoV-2的免疫反应仍可能引发失控的炎症,从而破坏健康的肺组织。那时,治疗转向重度COVID药物,例如地塞米松,理想情况下可控制炎症。

美国国家过敏和传染病研究所所长安东尼·富奇在接受《科学美国人》采访时,描述了早期COVID治疗的理想特征。他说:“我压倒性的首选是可以口服的直接作用抗病毒药,并且可以在一周或更短的时间内完全抑制这种病毒。” “对我来说,这是最高优先事项。”

科学家们已经开始寻找不同途径寻找这些药物。通过使用机器学习算法,他们可以快速搜索化学数据库中具有可能抵御SARS-CoV-2的结构特性的化合物。然后有希望的候选人将从计算机建模研究转向对人类细胞系和实验动物的研究。研究人员还使用了旨在在门诊环境中从早期到后期临床试验快速穿梭药物的新方案。西雅图的弗雷德·哈钦森癌症研究中心的医师科学家雷切尔·本德·伊格纳西奥(Rachel Bender Ignacio)说,这种方法“使我们能够快速,有效地评估更多的化合物,尽管我们并不急于对其进行科学处理。”

其中一些药物是重新开发的药物,最初是针对其他疾病开发的。例如,Remdesivir的目标是埃博拉病毒,并在人类安全性试验中进行了测试,之后才用作COVID药物。

目前治疗轻度COVID的主要竞争者之一是一种抗病毒药丸,以前是针对流感而开发的。起初名为EIDD-2801的药物被发现可以保护小鼠免受其他两种冠状病毒(SARS-CoV和MERS-CoV)引起的严重肺部疾病的侵害。这些结果来自北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC)的研究人员及其同事的一项研究,该研究于4月发表。基于这些发现,位于迈阿密的一家名为Ridgeback Biotherapeutics的公司获得了EIDD-2801(现在称为molnupiravir)的许可,用于人体安全性测试。从那时起,Ridgeback与默克(Merck)合作进行了一项中晚期临床试验,预计将在明年结束,以评估未住院和住院的COVID患者中的莫洛哌韦(*)。

乔治亚州立大学的分子病毒学家和生物化学家Richard Plemper多年来一直在使用这种化合物。他最近发表了一项研究,表明莫洛匹韦韦可以阻止雪貂在动物雪貂中传播SARS-CoV-2,科学家们用它们来模拟人类冠状病毒的暴露。他说:“如果雪貂数据表明该药物可以在人体内发挥作用,那么这表明我们将能够在治疗上中断人体内的人类传播链。” “那将是一个真正的游戏规则改变者。”

通过找到不符合COVID-19的合理候选药物,重新利用现有药物也可能会带来一些惊喜。氟伏沙明(一种用于治疗焦虑症的药)在治疗早期COVID中显示出一定的希望。圣路易斯华盛顿大学的研究人员将152名患者随机分配给氟伏沙明或安慰剂,并在11月报告称,服用该药的80名患者中没有一名出现症状恶化的情况。相比之下,安慰剂组中有6名患者重病,有4例住院。负责这项研究的华盛顿大学精神病学家,精神病学家安吉拉·赖尔森(Angela Reiersen)解释说,氟伏沙明作用于一种称为sigma-1受体的蛋白质,该蛋白质可抑制人体对病毒感染的炎症反应。她现在正在美国和加拿大进行更大的审判。 Reiersen说:“我们希望在人们的检测结果呈阳性并且出现一些轻微症状时尽快注册他们。” “目标是在第二周开始治疗,这是患者通常开始恶化的时候。”

使用最初用于其他目的的疗法并不是唯一的策略。药物设计者还想出了一种计算机生成的合成蛋白,该蛋白在SARS-CoV-2进入人体之前会使其失效。在华盛顿大学,研究人员从零开始设计了与病毒尖峰样突起上的斑点结合的蛋白质。这项研究的资深作者,计算生物学家戴维·贝克(David Baker)说,这些蛋白质(称为微型结合物)比人类细胞中的抗体更有效地偏转病毒。贝克说,在未发表的研究中,迷你粘合剂可以保护仓鼠免受SARS-CoV-2感染。他说:“我们认为这是一种预防性鼻喷雾剂,例如,如果您要去机场或者是有危险的医务人员,可以使用它。”贝克预测,微型粘合剂可能会在六个月内进入针对SARS-CoV-2的人体临床试验。

Fauci在接受《科学美国人》采访时说,一种可以抵御多种病毒的广谱药物可能是“一座遥不可及的桥梁”。然而,可以开发出一种针对同一病毒家族中多种病原体的药物-可能针对多种冠状病毒。

病毒学家拉尔夫·巴里奇(Ralph Baric)和他在UNC的团队为实现该目标花费了多年时间。许多研究致力于在人细胞和实验动物中筛选针对严重急性呼吸综合症(SARS),中东呼吸综合症(MERS)和SARS样流行性蝙蝠冠状病毒的化合物。 “当我们开始筛查时,我们发现了一些仅对SARS有效的化合物,而另一些仅对MERS有效的化合物,” Baric说。 “然后,我们发现了一个对两者都不利的东西。”那药是雷姆昔韦。

在后续研究中,Baric及其合作者UNC的Timothy Sheahan表明,该药还可以抑制人肺细胞和工程小鼠的SARS-CoV-2。巴里奇说,然而,伦德西韦的阿喀琉斯之heel“一直以来都是必须静脉注射给人们,这限制了住院病人的使用。”在巴里奇(Baric)看来,这解释了该药在提高COVID回收率方面的不一致记录:他说,医生经常不愿接纳患者接受治疗,尤其是在床位短缺的情况下。在治疗开始时,病毒已清除,“然后为时已晚,” Baric补充说。 Remdesivir的制造商吉利德科学公司(Gilead Sciences)现在正在开发一种可吸入形式的药物,这种药物应该更容易在门诊患者中使用。

Baric认为,有证据表明雷姆昔韦,molnupiravir和其他化合物能够阻断多种冠状病毒,这表明广泛的抗病毒药是可行的。他说:“想像一下,共同努力为最有可能导致全球大流行性疾病暴发的病毒家族开发抑制剂。” “如果我们将这些药物放在架子上,并准备在疫情中立即使用,我们可以挽救很多生命。”

*此故事已更新,以指定Ridgeback Biotherapeutics的患者均为非住院患者和住院患者。

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