Un tur vizual al strategiilor științifice pentru combaterea coronavirusului
Cercetătorii din toată lumea colaborează pentru a oferi soluții pentru provocările imediate și viitoare.
de Elizabeth Dougherty | 24 aprilie 2020
Faceți un tur vizual al strategiilor științifice pentru combaterea #COVID19.
Oamenii de știință din întreaga lume s-au reunit în lupta cu un inamic comun: COVID-19, boala cauzată de noul coronavirus SARS-CoV-2. Care este scopul? Încetinirea și, în final, stoparea pandemiei prin unirea forțelor și acționarea rapidă pentru soluții pe termen scurt și pe termen lung.
Următoarea colecție de imagini ilustrează gama de inițiative de la refolosirea medicamentelor existente la dezvoltarea unor vaccinuri la căutarea unor noi modalități de atacare a coronavirusurilor.
Pe termen scurt, cercetătorii se concentrează pe extinderea indicațiilor medicamentelor existente. Medicamentele existente sunt disponibile în prezent iar cercetătorii știu deja multe despre cât de sigure sunt și cum funcționează. Mici studii pe pacienții infectați cu COVID-19 sugerează că unele dintre ele pot fi utile. Însă există unele întrebări. Studii bine controlate la scară mare vor ajuta oamenii de știință să stabilească care este modalitatea corectă de a utiliza medicamentele existente pentru a ajuta pacienții cu COVID-19.
Pe termen lung, oamenii de știință vor să creeze intervenții noi care să combată COVID-19. Crearea unor medicamente noi va dura mai mult decât extinderea indicațiilor pentru medicamente existente. Vaccinurile pot dura între 12 și 18 luni pentru a fi aprobate. Pot trece ani pentru a descoperi și dezvolta antivirale noi împotriva coronavirusurilor. Dacă cercetătorii au succes însă, COVID-19 poate deveni o problemă de domeniul trecutului.
Putem tempera un sistem imunitar hiperactiv cu medicamentele existente?
Mulți oameni de știință și medici vor să afle dacă medicamentele aprobate pentru utilizare pentru alte boli – de la cancer la artrită și malarie – pot ajuta pacienții să evite intubarea la ventilatoare și intrarea la terapie intensivă.
Nu toți pacienții cu COVID-19 au o reacție severă la boală, însă cei care au pot resimți o suprareacție la virus mai degrabă decât la daunele provocate de virus. Când sistemul imunitar recunoaște invadatorul viral, trimite o serie de semnale care declanșează celulele imune să atace. În unele cazuri - și din motive necunoscute – această serie de semnale devine distructivă și pune în pericol pacientul.
În plămâni, suprareacția se depune pe pereții sacilor mici de aer. Această acumulare împiedică oxigenul să ajungă în sânge ceea ce înseamnă că unele organe sunt private de oxigen, ceea ce poate provoca daune severe corpului.
Însă, există medicamente care acționează precum o umbrelă, blocând ploaia de semnale imune și încetinind fluxul reacției imune. Novartis și alte companii dețin numeroase medicamente aprobate pentru alte boli care funcționează în acest fel sau într-un mod în care atenuează sistemul imunitar. Pentru a afla dacă aceste medicamente sunt sigure și eficiente împotriva COVID-19, oamenii de știință din industria farmaceutică lucrează cu cercetători medicali pentru a studia efectele acestor medicamente la pacienții în teste clinice controlate.
Pe termen scurt, pe măsură ce încep testările și apar rezultatele, aceste medicamente au potențialul de a deveni tratamente sigure și eficiente pentru pacienții cu forme severe de COVID-19. Disponibilitatea tratamentelor eficiente poate ajuta lumea medicală să facă față cerințelor pandemiei COVID-19.
Medicamentele existente pot bloca replicarea virusului?
Pentru a provoca o infecție, un coronovirus se prinde prima dată de partea exterioară a unei celule umane înainte să penetreze membranele celulei. Odată intrat, virusul își eliberează conținutul și deturnează mașinăria celulei de a crea molecule mari numite proteine.
Aceasta este doar prima etapă. Similar cu un dans de pe TikTok, de aici pașii se complică, incluzând tocarea proteinei, copierea repetitivă și multe altele.
Medicamentele existente cu așa-numite “proprietăți antivirale” au potențialul de a întrerupe diferite etape ale acestui proces. De exemplu, un medicament poate bloca virusul să intre într-o celulă în primul rând împiedicând-o să pună stăpânire pe o celulă. Un alt medicament poate schimba mediul din interiorul celulelor și îngreuna procesul de eliberare a conținutului virusului.
Medicamentele existente nu au fost concepute cu coronavirus în minte. Iar structurile lor nu au fost optimizate pentru a interfera cu replicarea COVID-19. Cu toate acestea, pot avea efecte antivirale care pot ajuta pacienții. Comunitatea științifică globală testează aceste idei cu rigurozitate pentru a afla mai multe despre cum reacționează pacienții cu COVID-19 la aceste medicamente.
Oamenii de știință Novartis, de exemplu, colaborează cu investigatorii medicali pentru a susține testările și donațiile de medicamente care au un raționament științific sugerând că ar putea ajuta pacienții. Totodată, Novartis lansează propriile teste pentru a afla mai multe despre ce medicament este recomandat cărui tip de pacient și de ce. Aceste teste pot ajuta cercetătorii să înțeleagă când să nu folosească un medicament existent, deoarece diferențele individuale pot influența reacțiile la un medicament.
Pot oamenii de știință dezvolta un vaccin pentru a preveni infecțiile?
Mai multe companii și instituții academice au început să lucreze la posibile vaccinuri COVID-19 administrate persoanelor pentru a le proteja de infecție.1 Câteva vaccinuri experimentale au intrat în testare clinică.
Vaccinurile prezintă un virus sau o parte dintr-un virus în corp. Sistemul imunitar al corpului învață să recunoască virusul și să creeze anticorpi care se atașează și dezactivează invadatorii care au aspectul lor. Majoritatea încercărilor de a crea vaccinuri eșuează în momentul testării pe oameni chiar și atunci când par promițătoare în laborator. De aceea este important să dezvoltăm mai multe soluții în paralel.
Oamenii de știință implicați în dezvoltarea vaccinului estimează că un vaccin COVID-19 ar putea fi dezvoltat și aprobat în 12-18 luni. În acest timp, cercetătorii vor testa candidații la vaccin în mici grupuri de oameni pentru a verifica siguranța acestuia, apoi în grupuri mai mari pentru a afla dacă vaccinul produce anticorpi neutralizatori. Cercetătorii trebuie să aștepte săptămâni sau luni după administrarea vaccinului înainte să compare sângele persoanelor vaccinate și persoanelor nevaccinate pentru a vedea dacă au diferite reacții imune la virus. De aici, dacă vaccinul are un efect pozitiv, este necesară testarea la un număr mare de oameni pentru a asigura siguranța și răspunsul imun de lungă durată.
Oamenii de știință vor trebui să afle cum să producă vaccinul, cum să îl distribuie și dacă să ofere injecții unice sau o serie de boostere. Dacă are succes, beneficiul va fi substanțial însă complexitatea acestui proces subliniază nevoia unor opțiuni antivirale pe termen scurt care să fie sigure și eficiente.
Pot cercetătorii să evite următoarea pandemie prin descoperirea unor noi medicamente?
Coronavirusurile au câteva lucruri în comun. În primul rând, sub microscop, par a avea o coroană (sau “corona” în latină) deoarece din suprafața sa ies niște țepi.
Au același călcâi al lui Ahile. Aceste virusuri care cauzează SARS, MERS, unele cazuri de răceală comună și COVID-19, toate depinde de o bucată din mașinărie. Această mașinărie – un set specializat de foarfecă moleculară numită Mpro sau protează principală – este esențială pentru replicarea coronavirusului.
Cercetătorii Novartis s-au alăturat altor oameni de știință din domeniul farmaceutic și academicienilor în încercarea de a căuta o soluție pentru a bloca aceste foarfece moleculare. Cercetătorii s-au angajat să deschidă domeniul științei, însemnând că fac schimb de idei, de resurse și de soluții pe măsură ce află mai multe. Chiar și așa, un efort pentru a descoperi și dezvolta un medicament complet nou va dura cel mai probabil ani. Dacă are succes însă, lumea ar putea fi mai bine pregătită pentru următoarea pandemie de coronavirus.
1. Novartis nu are un grup de vaccinuri.