Хоча до повної перемоги над ВІЛ нам ще далеко, все-таки дієві ліки проти цього збудника існують. Медики досягли значних успіхів у терапії пацієнтів із ВІЛ-інфекцією, хоча поки що ми не досягли успіху, який би можна було назвати тріумфом. Почасти – через вартість анти-ВІЛ-терапії.
Трансгенні культури: дешево не тільки для аграріїв
Наразі вчені пропонують недорогу альтернативну виробничу платформу – генетично модифіковані рослини, здатні синтезувати відразу кілька необхідних активних агентів. Ця багатозадачність дуже важлива, адже для запобігання швидкого розвитку штамів ВІЛ-1, резистентних до одиночних мікробіцидів, потрібно одночасне використання декількох компонентів.
Команда дослідників з Іспанії, США і Великобританії нещодавно сконструювала такий рис – воно може одночасно утворювати три функціональних молекули, котрі надійно нейтралізують збудника імунодефіциту людини: моноклональних антитіл 2G12 плюс два лектини (гріффітсін і ціановірін-N). Перші дослідження in vitro показали, що коктейль з цих трьох речовин ефективно зв’язується із глікопротеїнами gp120, за рахунок чого і досягається нейтралізація ВІЛ-1. В експериментах автори відмітили «синергічну нейтралізацію збудника».
Розробники сподіваються, що для профілактики можуть використовуватися навіть безпосередньо сирі екстракти таких ГМ-рослин, а це додатково дозволить заощадити гроші, уникнувши значних витрат на подальшу очищення і переробку сировини. Так, коли конструктори «запобіжного рису» використовували in vitro усі три активні компоненти у вигляді сирого екстракту ендосперму, то спостерігали посилене зв’язування з gp120.
Теоретично синтез активних речовин у новому рисі допоможе не тільки знизити витрати на виробництво у порівнянні з традиційними платформами, але й забезпечить функціональні переваги з точки зору мікробіцидного потенціалу. Й це хоч і не остаточна крапка в розробці зброї від ВІЛ, але, безсумнівно, велика перемога.
На жаль, не всі дослідники потрапляли в ціль. Але це ніколи не ставало приводом для відчаю. Адже навіть перший антиретровірусний препарат, найвидатніша віха у війні зі СНІДом – азидотимідин – сам спочатку був… помилкою.
На них не тільки вчаться
В 1960-х роках панувала одна теорія канцерогенезу, згідно якої більшість форм онкозахворювань викликають ретровіруси. Дослідження в цій галузі отримували величезні (на той час) кошти та широку клінічну підтримку. Тому не дивно, що незабаром з’явилися перші молекули-кандидати в такі «протипухлинні» ліки, й першим серед них був зидовудін 1964 року «народження». Цю сполуку розробив під егідою Національного інституту охорони здоров’я США (NIH) Джером Хорвіц, співробітник медичної школи Університету Уейна.
Та вже в середині 1960-х років наукове співтовариство геть розкритикувало цей новий протираковий засіб за недостатню ефективність та несприятливі побічні ефекти. Препарат був настільки безнадійний, що навіть «не дотягнув» до випробувань на людях – подальший розвиток було відкладено після того, як зидовудін виявився біологічно інертним у мишей. Хто б тоді знав, що 20 років по тому він змінить назву й стане авангардом у боротьбі з ВІЛ.
А все завдяки тому, що у 1974 році формулу препарату із небуття повернув Вольфрам Остертаг, вчений із Інститута експериментальної медицини ім. Макса Планка (Германія). У своїх експериментах німецький дослідник виявив, що сполука активна проти вірусу лейкозу Френда – онкогенного вірусу мишей, котів та собак.
Втім, тоді його публікація майже не зацікавила колег: про ідею онкогенних ретровірусів уже забули, а вірус лейкозу Френда не загрожував людям, й взагалі на той час не було відомо якихось хвороб людини, котрі б були викликані ретровірусами. Зате після відкриття ВІЛ робота Остертага викликала справжній ажіотаж.
Співробітники Національного інституту рака США (NCI) відкрили програму по розробці терапії ВІЧ/СНІД, в рамках якої перебрали безліч сполук в бібліотеках лікарських сполук провідних фармкомпаній, аби знайти агенти з потенційною противірусною активністю. Завдяки дослідам Остертага зидовудін став одним серед одинадцяти кандидатів, які відібрали біологи для подальших тестів. Й в експериментах in vitro він проявив себе просто блискуче.
Не розчарував дослідників зидовудін і в тестах «наживо»: виявилося, що препарат збільшував у пацієнтів з ВІЛ-інфекцією кількість лімфоцитів CD4, відновлював активність Т-кіллерів, а також індукував збільшення ваги у таких хворих. Зрозуміло, були в нього й недоліки, та важкі побічні ефекти видавалися дрібницею у порівнянні із повільною та важкою смертю від інфекції.
Клінічні випробування або другий шанс для зидовудіна
Так зидовудін отримав другий шанс і другу назву – азидотимідин, або AZT й став першим проривом у боротьбі з ВІЛ. Адже це був перший лікарський засіб, який атакував сам вірус, який нажахав цілий світ.
У 1986 році клінічні випробування за участю пацієнтів із восьми американських міст було зупинено вже через чотири місяці, оскільки AZT продемонстрував очевидний і потужний вплив на смертоносного збудника. Наступного року препарат «Ретровір» став доступним на комерційній основі як перший антиретровірусний засіб, який було схвалено FDA. В ті часи терапія AZT обходилася хворим у $8000 на рік й ЗМІ називали його… найдорожчим рецептурним препаратом в історії. Цікаво, що з самого початку азидотимідин вводили в дещо більш високих дозах, ніж потім – зазвичай по 400 мг що чотири години, вдень та вночі.
На жаль, подальші дослідження виявилися не настільки оптимістичними. Клінічні випробування, котрі проводилися у Європі, не продемонстрували такого ж тривалого ефекту від використання AZT, особливо коли пацієнти починали приймати препарат, перш до виявлення ознак інфекції. Тоді ще не було відомо про те, що монотерапія – прийом лише одного антиретровірусного засобу – може дати тільки короткочасний ефект, оскільки вірус мутує настільки швидко, що резистентні штами швидко домінують над попередниками.
Втім, до 1991 року AZT залишався єдиною (хоча й дуже дорогою та часто недоступною) надією для людей, хворих на ВІЛ та вже помираючих від СНІДу.
Хоча насправді у зидовудіна був попередник з досить дивною історією.
Монотерапія – прийом лише одного антиретровірусного засобу – може дати тільки короткочасний ефект, оскільки вірус мутує настільки швидко, що резистентні штами швидко домінують над попередниками.
Прототип
Відкриття у 1970 році РНК-залежної ДНК-полімерази (зворотної транскриптази) на моделях онковірусів (а саме вірусу саркоми Рауса) було одразу визнано науковим світом як видатна віха:
- По-перше, воно спонукало переглянути центральну догму молекулярної біології (ДНК -> РНК -> білок), адже виявилося, що цей процес міг також йти і в зворотному напрямку (РНК -> ДНК).
- По-друге, ще задовго до відкриття самого вірусу імунодефіциту у 1983 році було виявлено фактор, який визначав його патогенність (на моделях Т-лімфотропного вірусу людини III та лімфаденопатія-асоційованого вірусу) , а також зроблені перші спроби боротьби із цим фактором – розробки інгібіторів зворотної транскриптази (ревертази).
Перший такий засіб – сурамін – був описаний у дослідженнях численних канцерогенних РНК-вірусів тварин в 1979 році: саме його потрібно по праву вважати першим антиретровірусним агентом. Він попередив пандемію ВІЛ на 13 років!
1984 сурамін довів in vitro свою ефективність проти Т-лімфотропного вірусу людини III і знижував його репродукцію in vivo та вже почав оцінюватися як кандидат для лікування ВІЛ, який вже встиг нажахати цілий світ. Фахівців також приваблювало те, що сурамін потрібно було вводити лише один раз на тиждень (внутрішньовенно у дозі 1 г). Але кар’єра цього агенту при лікуванні ВІЛ-інфекцій обірвалася досить різко: було визнано, що він надто токсичний для системного застосування. Й до того ж майже паралельно випробовувався антиретровірусний агент BW A509U (так тоді закодували AZT). Азидотимідин у порівнянні з сураміном продемонстрував вищу ефективність проти ВІЛ та меншу цитотоксичність.
Втім, фармпромисловість, здається, ніколи нічого не викидає «на смітник»: наразі цей засіб застосовують для лікування паразитарних захворювань – африканського трипаносомозу та онхоцеркозу.
Час комбінацій
Ще в минулому столітті нозологія препаратів від ВІЛ почала стрімко ускладнюватися, хоча дослідники порахували, що самих оригінальних молекул було створено замало: так, за 25 років після схвалення було зареєстровано усього 25 анти-Віл агентів. На заході ці групи препаратів почали називати «ліками Лазаря» (Lazarus drugs), оскільки вони, хоч і не воскрешали пацієнтів, то рятували від близької смерті. Втім, не всіх та ненадовго.
Розробка великої кількості анти-ВІЛ препаратів дозволила клініцистам «бавитися» з режимами терапії та дозами, що давало хворим виграти додатковий час перед швидко мутуючим вірусом. Високоактивна антиретровірусна терапія (ВААРТ), яка складається з комбінації представників трьох або більше класів противірусних засобів, помітно знизила смертність і захворюваність у розвинених країнах. Однак ВААРТ не здатна повністю знищити ВІЛ-інфекцію в організмі, й окрім того призводить до довготривалої токсичності та, в решті решт, – до виникнення резистентних штамів ВІЛ.
Дієво, але дорого
Ці глобальні проблеми надали поштовх до розробки нових потужних препаратів, які б націлювалися на різні стадії життєвого циклу вірусу чи його взаємодії з клітинами хазяїна. Деякі вчені не тільки намітили інші цілі, а й сконструювали нову зброю, наприклад, відносно недавно з’явилися інгібітори перенесення молекулярного ланцюжка інтегрази (ральтегравір, ельвітегравір). А деяким з них пощастило зробити черговий прорив: розробити моноклональні антитіла, такі як ібалізумаб, які зв’язують первинний рецептор для ВІЛ CD4 й тим самим блокують збуднику доступ до клітини. Паралельно з’явилися препарати класу лектинів, які перешкоджають проникненню віріонів до клітин шляхом зв’язування глікопротеїнів на оболонці вірусу. Ефективність нейтралізуючих моноклональних антитіл і лектинів доводилася неодноразово.
У той же час традиційні рекомбінантні технології поки що не мають достатньої пропускної здатності для скорочення масштабів поширення ВІЛ-інфекції. До того ж вони занадто дорогі для країн, що розвиваються, хоча саме вони понад усе страждають від тягаря «чуми XX століття». Що ж, можливо, новий рис якщо й не нагодує світ, як інші перспективні ГМО, то принаймні допоможе позбавити його від СНІДу.
1990-2000: бум розробок
У 1991 році FDA схвалило альтернативу AZT для резистентних хворих – діданозин (DDL, Videx). Далі швидкими темпами почали розроблятися та реєструватися нові антиретровірусні засоби, що допомагали боротися з резистентністю: зальцитабін (ddC, Hivid), ставудін (d4T, Zerit), ламівудин (3TC, Epivir). Радість тривала недовго: незабаром виявилося, що ВІЛ умів виробляти перехресну стійкість до різних препаратів в межах однієї групи. Та оскільки всі ці молекули все таки були дещо різними, терапія з використанням двох препаратів одного класу все ж була більш ефективною, ніж монотерапія. Це спостереження призвело до появи першого комбінованого препарату Combivir (3TC + AZT), схваленого FDA у 1997 році.
Роком раніше було зареєстровано невірапін (NVP, Viramune), перший з антиретровірусних препаратів у новому класі – ненуклеозидних інгібіторів зворотної транскриптази (NNRTI), які зупиняли подвоєння вірусної ДНК, «вимикаючи» сам фермент безпосередньо. Це був ще один прорив, і ще один кандидат для комбінованої терапії.
Успіхи NNRTI дещо затьмарила поява третього класу препаратів проти ВІЛ – інгібіторів протеаз (PI). На сьогодні інгібіторів протеаз, які призначаються при ВІЛ-інфекції, вже більше десятка.
В новому тисячолітті науковці змінили напрямок драг дизайну – намагалися не придушити реплікацію збудника, а вже запобігти його проникненню до клітин. Так з’явився останній клас антиретровірусних препаратів, інгібітори злиття (FIS), які блокували зв’язування капсиду збудника на мембрані клітини.
