Противовирусные препараты нобелевская премия

Возможно, спасительное средство наконец-то найдено?

- В целом все выглядит действительно многообещающе, - считает эксперт по исследованиям, разработке и регистрации лекарственных средств, кандидат медицинских наук Николай Крючков.

ПРОТИВ НЕМАТОД, ВШЕЙ И СЫПИ НА ЛИЦЕ

- Ивермектин - давно известный противопаразитарный препарат, - поясняет эксперт. - Во многих странах мира его используют как средство против круглых червей нематод, а также для избавления от вшей. У нас в стране ивермектин зарегистрирован только в виде крема для наружного применения. Он предназначен для лечения хронического кожного заболевания розацеа (красноватые высыпания, зачастую на лице. - Ред.).

Как работает ивермектин? Это хорошо известно. Он блокирует специальные типы каналов в кальциевых мембранах клеток и открывает их для прохождения ионов кальция. В итоге нервные и мышечные клетки гельминтов прекращают свою нормальную работу. У паразитов возникает паралич и смерть.

- Но ведь у вируса нет клеток.

- Да, тем не менее, оказалось, что препарат имеет также выраженную противовирусную активность. Причем, широкого профиля. Он работает преимущественно против РНК-вирусов, к которым относятся, в том числе, нынешний коронавирус, вирусы гриппа, ВИЧ , лихорадки Денге, Западного Нила и другие.

Ивермектин блокирует связывание вирусных протеинов (белков) со специальным белковым комплексом внутри клеток, который помогает определенному вирусному белку попасть в ядро клетки. Когда ивермектин проникает внутрь клеток, он сам связывается с белковым комплексом и не дает ему соединиться с вирусными белками. За счет этого серьезно снижается эффективность размножения вируса. Именно таким образом препарат работает против многих РНК-вирусов. Такие подтверждения были получены на культурах инфицированных клеток в лабораторных опытах.

А ЧТО НА ПРАКТИКЕ?

- Однако на практике возникли сложности, - продолжает Николай Крючков . - Чтобы зарегистрировать применение ивермектина против того или иного вируса, нужно провести клинические исследования с участием людей. Одно из известных завершенных исследований было проведено в 2014 — 2017 гг. для лечения Лихорадки Денге. Это опасное заболевание, распространенное в Юго-Восточной Азии . Исследование проводилось в Таиланде . В культуре клеток ивермектин эффективно подавлял размножение вируса лихорадки внутри клеток (как и сейчас подавляет коронавирус вс опытах на клеточных культурах. - Ред.). Но, к сожалению, в исследованиях на людях оказалось, что клинического эффекта нет. То есть препарат не влиял на исход заболевания. Результатом исследования стал негативный вывод об эффективности. Ивермектин не зарегистрировали для лечения лихорадки Денге.

Однако это не значит, что все потеряно, - подчеркивает эксперт. Специалисты склоняются к тому, что нужно корректировать и подбирать дозы лекарства. Скорее всего, доза, достаточная для уничтожения круглых червей, недостаточна для борьбы с коронавирусом. Возможно, для лечения COVID-19 нужна либо большая доза, либо более частое и/или долгое применение. Это условия пока не понятны, и для их выяснения нужны клинические исследования препарата на людях.

С другой стороны, у ученых и врачей есть опасения: не приведет ли повышение дозы и частоты применения к слишком большому усилению побочных эффектов. При существующей схеме приема препарат безопасен. Но надо понимать, что для лечения паразитарных болезней пациент принимает всего одну таблетку один раз либо курсом по одной таблетке всего 4 раза в год.

ВМЕСТО ВЫВОДА

- В целом эксперимент по применению ивермектина для борьбы с коронавирусом SARS-Cov-2 выглядит перспективно, - считает Николай Крючков. - Препарат доказал свою высокую эффективность против других заболеваний. Он очень дешевый, поскольку истек срок действия патента. Вопрос только в том, что требуется время. Чтобы провести хотя бы пилотные клинические испытания и ответить на главные вопросы: какие дозы и режим приема препарата будут эффективны и в то же время безопасны в клинической практике, то есть у больных людей.

Вещество ивермектин было открыто в 1970-е гг. В 2015 году за его открытие ученым Уильяму К. Кэмпбеллу и Сатоши Омура была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Распространение коронавируса в мире: Хроника.

КСТАТИ

Ученые объяснили, почему коронавирус так опасен для пожилых людей

Ученые давно пытаются найти ответ на вопрос: почему пожилые люди так восприимчивы к атакам коронавируса? Последние исследования внесли ясность в эту запутанную тему. Одно из них провела группа ученых под руководством Нила Фергюсона из Имперского колледжа Лондона . На днях оно было опубликовано в научном журнале Lancet Infectious Disease (подробности)

МЕЖДУ ТЕМ

Вывод ученых: коронавирус может висеть в воздухе до трех часов

Самый главный вопрос, который беспокоит вирусологов и микробиологов с тех пор, как новый коронавирус впервые передался от животного к человеку, заключается в том, как именно инфекция распространяется между людьми. Никогда не возникало сомнений, что вирус может жить на твердых поверхностях. Также он может оставаться на руках заболевших после кашля или чихания, а затем передаваться другим людям после рукопожатий. Вирус может жить на дверных ручках, а потом проникать в организм здорового человека через глаза, нос или рот (подробности)

В преддверии начала эпидемиологического сезона мы пообщались с Феликсом Ивановичем Ершовым, известным российским вирусологом, академиком РАН и РАЕН, главным научным сотрудником Национального исследовательского Центра эпидемиологии и микробиологии им. почётного академика Н. Ф. Гамалеи МЗ РФ. Феликс Иванович является основоположником индукторов интерферонов - отечественных препаратов, включающих систему врожденного иммунитета.

- Феликс Иванович, расскажите, пожалуйста, когда ученым удалось впервые дать отпор вирусам?

Вирусы существуют уже 4 миллиарда лет. Получается, что это мы пришли в их мир, и они вступили с нами в достаточно сложные антагонистические отношения. Самые страшные вирусы, которые были известны еще до нашей эры, описаны Гиппократом – оспа, грипп, корь, бешенство, полиомиелит и многие другие. Эти вирусы убивали миллионы людей из года в год, из века в век. Человечество было бессильно что-то сделать. До последних 100 лет, а это для тысячелетней истории человечества совсем небольшой отрезок времени, люди толком ничего не знали о вирусах.

Открыты вирусы были лишь в 1892 г. великим отечественным ученым Дмитрием Иосифовичем Ивановским. Это было величайшее событие для мировой науки. Исторически самым древним и надежным способом борьбы с вирусами является вакцинация. Этот классический метод был изобретен еще 200 лет назад и до сих пор верно служит человечеству. Благодаря вакцинам сведены практически на нет полиомиелит, резко снижена заболеваемость корью, бешенством, краснухой и другими вирусными болезнями. Наука сейчас способна создать вакцины против большинства вирусов, но создать одну универсальную против всех невозможно, так же как нереально вводить сотни вакцин против сотен вирусов. Надо было искать что-то новое.

- Какой нашли выход?

- Феликс Иванович, когда Вы поняли, что будущее за интерферонами?

Я всегда понимал, что вирусные инфекции и противостояние им - это действительно очень большая и серьезная проблема, борьбе с которой нужно посвятить жизнь. Интерфероны - важный компонент врожденного иммунитета, появившийся 500 миллионов лет назад у первых рыб как способ защиты от вирусов и эволюционировавший до млекопитающих. И мы, человечество, получили эту систему от далеких предков. Она, в общем-то, и является основным барьером, спасающим нас от вирусов. Но иногда эта система дефектна. Согласно статистике, например, у людей со второй группой крови компетентность системы интерферонов снижена, что приводит к более частому развитию у них простудных заболеваний. Таким пациентам особенно показаны индукторы интерферонов.

Я начал заниматься изучением замечательного семейства защитных белков вскоре после их открытия и посвятил изучению этой проблемы почти 60 лет, то есть большую часть своей жизни в науке. В 1967 г. я 4 месяца поработал в главном Национальном Институте здоровья в США (NIH, Bethesda) с известными специалистами по интерферонам: докторами Самуэлем Бароном, Хильтоном Леви, Робертом Фридманом, Аланом Грановым, Давидом Кингсбери и др. Через два года после этого я в течение трех месяцев работал в знаменитом на весь мир лондонском Национальном Институте здоровья, в том самом, где в 1928 г. сэр Александр Флеминг открыл первый антибиотик – пенициллин. В 1933 г. там же Вильсон Смит, Христофер Эндрюс и Патрик Лендлоу открыли вирус гриппа человека, а в 1957 г. Алик Айзакс и Джон Линденман обнаружили интерферон. В Лондоне я работал с сотрудниками А. Айзекса, которого, к сожалению, не застал в живых. Он умер в 1967 г. еще молодым (46 лет), не успев получить Нобелевскую премию за открытие интерферона, на которую вместе с Д. Линденманом был номинирован.

Все последующие годы я со своими учениками и коллегами изучал фундаментальные и прикладные аспекты системы интерферонов в Институте вирусологии им. Д.И. Ивановского РАМН. Нами была создана новая перспективная группа отечественных противовирусных препаратов, включающих продукцию собственного (эндогенного) ИФН - индукторы интерферонов. Разработанный нами альтернативный подход существенно расширял возможности интерферонотерапии.

В настоящее время в нашей стране признанным центром по изучению системы ИФН является отдел интерферонов Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи. Последние 30 лет я имел честь руководить этим отделом. Все эти годы мы проводили исследования закономерностей продукции и действия интерферонов и создавали новые отечественные противовирусные препараты.

- Как работают интерфероны?

Это уникальные белки, которые быстро образуются по сигналу тревоги, как первая линия защиты организма от вирусов. В отличие от вакцин, эффективных лишь в отношении себе подобных вирусов, интерфероны противостоят практически всем вирусам, проникающим в организм. Естественно, интерфероны приобретают особое значение не только в случаях, когда вакцинация уже не применима, например, если вспышка заболевания уже началась и/или человек уже заразился, но и для вирусных инфекций, против которых вакцин еще не создано. Вспомним острые респираторные заболевания или арбовирусные инфекции, вызываемые сотнями различных вирусов!

- Как интерфероны получают?

Первое поколение интерферонов получали из лейкоцитов донорской крови, которые обрабатывали вирусами. В ответ на заражение лейкоциты начинали продуцировать интерферон, который затем очищали и применяли для лечения. Но такой способ был мало продуктивен, очень дорог, да и небезопасен, поскольку до сих пор еще не все вирусы, циркулирующие в нашей крови, открыты. Создалась "тупиковая" ситуация. К счастью, благодаря современной биотехнологии, ученые смогли создать, так называемые, "рекомбинантные" интерфероны, что решило "сырьевую проблему" и сделало процесс получения ИФН намного дешевле и доступнее.

- А чем индукторы отличаются от интерферонов?

Смотрите, есть два способа использования интерферона в медицинской практике. Первый связан с введением в организм готовых (экзогенных) препаратов ИФН, а второй – со стимуляцией в организме при помощи различных индукторов образования собственного (эндогенного) интерферона. Синтез собственного (эндогенного) ИФН является одной из самых ранних реакций естественного (врожденного) иммунитета. Преимущество препаратов этой группы - физиологичность механизма действия. При их приеме организм для борьбы с вирусом сам выработает необходимое количество интерферонов. Кроме того, в отличие от препаратов, содержащих готовые, то есть экзогенные для организма ИФН, индукторы не вызывают образования антител против интерферонов.

Индукторы интерферонов (ИИ) представляют собой семейство высоко и низкомолекулярных природных и синтетических соединений. В результате многолетнего целенаправленного скрининга нам удалось выявить несколько перспективных для медицины ИИ, имеющих высокий химиотерапевтический индекс и пригодных для профилактики и лечения широкого круга вирусных инфекций. Сегодня одним из наиболее детально изученных и широко применяемых индукторов интерферонов является противовирусный препарат Кагоцел – высокомолекулярный природный полимер, получаемый путем химического синтеза из растительного сырья. Я сам постоянно принимаю Кагоцел - в профилактических целях, и всем рекомендую этот замечательный препарат для защиты как в начале гриппозного сезона, так и на его пике, когда уже вокруг все болеют.

- А как вообще создаются препараты?

В основе лежат данные доказательной медицины. Это понятие возникло в конце XX века. Речь идет о том, чтобы за каждым лекарственным препаратом (ЛП) стояла строгая система доказательств его безопасности и эффективности, подтвержденная в доклинических и клинических исследованиях, которые проводятся в соответствии с принятыми международными этическими и научными стандартам (GCP и GLP).

Любое лекарственное средство (ЛС) проходит очень серьезный отбор, подвергаясь тщательной оценке на каждой стадии разработки. Создание лекарственных, в том числе и противовирусных, препаратов – это долголетний, состоящий из множества этапов процесс, в который вовлечено огромное количество специалистов различных областей.

У истоков создания каждого ЛП стоят химики, которые занимаются поиском, синтезом и скринингом новых химических молекул с потенциальными свойствами. Далее отобранные вещества проходят биологические исследования, попадая, в случае противовирусных ЛС, например, к вирусологам, отбирающим из них при помощи различных методов оценки (эксперименты in vitro, исследования на культуре клеток) соединения, проявляющие наибольшую активность, которые в будущем будут отправлены на изучение их эффективности и безопасности в доклинических исследованиях (ДИ) на животных экспериментальных моделях.

По статистике из 5000-10 000 новых соединений, которые изначально проходят химический и биологическом отбор, до преклинических испытаний добирается порядка 250 соединений (2-5%), и только не более 5 - до клинических. Впоследствии, в среднем, только одно из них проходит весь сложнейший комплекс клинических испытаний, и регистрируется как ЛП. По времени весь этот процесс занимает 10-15 лет, а стоимость, по последним подсчетам, составляет порядка 2,5 миллиарда долларов. Только представьте себе, насколько это сложный и дорогой процесс.

Если вернуться к доклинической стадии исследований и немного раскрыть тему, важно отметить, что, помимо изучения эффективности препарата на животных моделях различных заболеваний (для определенной патологии существуют свои модели), для каждого соединения проводятся испытания по определению его безопасности: специфическая токсичность, мутагенность, канцерогенность, аллергенность, эмбриотоксичность, тератогенность, фертильность и пр.

И уже после получения положительных результатов доклинических испытаний ЛП разрешается проходить исследования с участием людей (клинические исследования). Первое клиническое испытание лекарственного препарата (1 фаза КИ) проходит, в основном, с участием относительно небольшого количества здоровых добровольцев, целью которого является определение фармакокинетических и фармакодинамических параметров, подтверждение безопасности и переносимости препарата. Целью следующего этапа (2 фаза КИ) является определение, подтверждение и отработка уровня дозирования и эффективных схем приема препарата у уже конкретных больных (в нашем случае, пациенты с ОРВИ) для проведения следующей фазы. Изначально, дозы для 1-2 фаз рассчитываются по результатам ДИ. Исследования 3 фазы направлены на подтверждение предварительно оцененных в ходе 2 фазы безопасности и эффективности препарата с использованием конкретной дозы и схемы приема для определенного показания в определенной популяции, а также для сбора данных для регистрации препарата.

Как видите, только подтвердив эффективность и безопасность препарата в ходе доклинических и клинических исследований можно сделать заключение о его эффективности и безопасности. А дальше, пожалуй, наступает, самый важный период в жизненном цикле лекарственного средства – пострегистрационный.

- На этом этапе тоже продолжаются исследования?

Во-первых, после выхода на рынок, ЛП начинает применяться в повседневной клинической практике, где он используется у разных групп людей (в том числе с сопутствующими патологиями). И здесь уже специальный отдел фармаконадзора каждой компании собирает все возможные отзывы, касающиеся эффективности, переносимости, безопасности, новых побочных эффектов продукта и т.д. Можно сказать, что ЛП проверяется временем, т.е. чем дольше препарат находится на рынке, тем больше о нем данных, и он становится наиболее изученным.

Во-вторых, зачастую зарегистрированные препараты проходят дополнительные пострегистрационные или, как их еще называют, постмаркетинговые, исследования.

- Почему наши препараты не представлены за рубежом?

Когда я выступал в США с научными докладами по индукторам ИНФ, американские коллеги проявляли интерес к российским препаратам и делали предложения о покупке патента, однако отечественные фармацевтические компании не посчитали возможным продавать патенты, чтобы не потерять права на разработки. Конечно, можно было зарегистрировать индукторы интерферонов в США, но в соответствии с требованиями Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) Министерства здравоохранения и социальных служб США для регистрации новых ЛП в их стране необходимо все испытания проводить заново, с нуля, а это потребует долгих лет и огромных денег.

В заключение хочу сказать, что сейчас в России и странах СНГ накоплен колоссальный опыт использования наших препаратов, проведены и продолжают проводиться фундаментальные исследования, подтверждающие их эффективность и безопасность. Поэтому у нас есть все основания гордиться тем, что мы имеем отечественные эффективные противовирусные препараты и не зависим от зарубежных фармакологических фирм.

Половину премии дали за лекарство от малярии, которое пришло на смену хинину и хлорохину, другую половину – за открытие средства, избавляющего от паразитических нематод.

Считается, что от гельминтов страдает треть населения планеты, преимущественно в Африке (к югу от Сахары), Южной Азии и Центральной и Южной Америке. Широко распространены нематоды (круглые черви) из семейства Onchocercidae. Одно из заболеваний, которое они вызывают, – так называемый онхоцеркоз. Возбудитель, Onchocerca volvulus, поселяется в лимфоузлах человека, где самки производят на свет множество личинок, называемых микрофиляриями. Эти личинки далее мигрируют под эпидермис кожи, откуда могут попасть в насекомых-переносчиков. Часть личинок попадает в глаза человека, проникая во все ткани зрительного органа. В глазном яблоке они вызывают воспаление, кровотечения и другие осложнения, ведущие в конечном итоге к потере зрения. Поскольку мошки-переносчики обитают по берегам рек, то болезнь получила название речной слепоты. В мире насчитывается около 18 млн больных онхоцеркозом, из них примерно у 600 тыс. заболевание привело к значительному снижению зрения или полной слепоте.

Речная слепота и бругиоз – лишь некоторые из целого ряда заболеваний, вызываемых паразитическими нематодами. Ситуация с ними была бы совсем тяжёлой, если бы против них не было лекарств. Однако такие лекарства есть, и именно за них сейчас присудили половину Нобелевской премии по медицине и физиологии. Один из нынешних лауреатов, японский микробиолог Сатоси Омура (Satoshi ?mura, 1935 года рождения), долгое время занимался тем, что пытался найти в почвенных микробах новые антибиотические вещества. Как известно, антибиотики – это химическое оружие грибов и бактерий, используемое ими против конкурентов, то есть других грибов и бактерий, и разнообразие подобных веществ необычайно велико. Проблема же в том, что далеко не всегда природную бактерию можно вытащить из её естественной среды и вырастить в лаборатории, чтобы подробней изучить, что за антибиотики она синтезирует. Тем не менее, Омуре удалось получить целых 50 штаммов бактерий из группы Streptomyces, которые потенциально могли стать источником новых лекарств. Исследователи заметили, что один штамм, впоследствии названный Streptomyces avermitilis, синтезировал вещество, действовавшее против паразитических червей. (Заметим, что для того, чтобы найти эти 50 штаммов, пришлось проанализировать тысячи бактериальных колоний, выращенных в лаборатории из образцов почвы.)

Работа Сатоси Омуры и его сотрудников привлекла внимание Уильяма Кэмпбелла (William C. Campbell, 1930 года рождения), специализирующегося в биологии паразитов. Он продолжил работу с бактериальными штаммами и в конце концов выделил активное вещество, названное авермектином – оно очень хорошо действовало против червей, паразитирующих на домашних и диких животных. После дополнительной модификации эффективность молекулы повысилась ещё сильнее; лекарство сменило название на ивермектин. Дальнейшие эксперименты показали, что с его помощью можно избавляться от самых разных нематод, причём как от личинок, так и от взрослых особей, а также от клещей, вшей и некоторых других паразитов. Действует он как нервнопаралитический яд, нарушая проведение импульсов в нейронных цепочках, так что червя охватывает паралич, и он гибнет. И самое главное – ивермектином можно лечить не только животных, но и людей.

Раньше главным средством против малярии служили хинин и хлорохин, но эффективность лечения с их помощью со временем начала снижаться, и к концу 60-х годов XX века стало понятно, что здесь нужно что-то другое. Пытаясь найти новое лекарство, химик-фармацевт из Китая Юю Ту (Youyou Tu, родилась в 1930 году) обратилась к рецептам народной медицины. Опыты на животных выявили одного многообещающего кандидата – полынь однолетнюю, Artemisia annua. Ту удалось выделить активный компонент полыни, получивший название артемизинин. Он и положил начало новому классу противомалярийных лекарств. Хотя ключевые результаты по артемизинину были получены ещё в 70-80-е годы прошлого века, его используют до сих пор, правда, не в одиночку, а комбинируя с другими противомалярийными препаратами, чтобы плазмодиям сложнее было выработать устойчивость к нему.

С Омурой, Кэмпбеллом и Ту случилась классическая нобелевская история: старейшины науки, награждённые уже всеми мыслимыми наградами, наконец получили главную научную премию за работы, опубликованные несколько десятилетий назад. Однако, конечно, никто не скажет, что их результаты устарели – в конце концов, эти лекарства до сих пор каждый год спасают десятки и сотни тысяч человеческих жизней по всему миру.

В одной из лабораторий американского Национального института детского здоровья и развития человека (NICHD) в Бетесде выполнена работа, которая может открыть новые перспективы в борьбе со СПИДом. Скажу сразу — она не обещает излечения в смысле полного выведения вируса из организма; более того, есть основания считать, что эта задача сегодня практически неразрешима и останется таковой в обозримой перспективе. Однако вполне возможно, что результаты ученых из Соединенных Штатов, Великобритании, Канады и Бельгии, полученные под руководством вирусолога Леонида Марголиса, обернутся появлением новых методик медикаментозного снижения уровня вирусной нагрузки (то есть концентрации вирионов в плазме крови). Эти результаты представлены в статье, которая 11 сентября появилась в журнале Cell Host & Microbe.

Результаты, о которых идет речь, были получены не то что бы чисто случайно, но всё же благодаря немалому везению (впрочем, то же самое можно сказать о великом множестве других научных открытий). В отделе межклеточных взаимодействий NICHD, который возглавляет Марголис, уже давно изучают последствия совместного инфицирования различных тканей вирусом человеческого иммунодефицита и другими патогенными микробами. Подобные исследования (а они ведутся во многих лабораториях) очень важны как для науки, так и для практической медицины.

Давно известно, что наличие вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) не только осложняет течение инфекционных заболеваний, но также увеличивает риск возникновения патологий, вызываемых относительно безвредными микроорганизмами. Чаще всего это происходит благодаря общеизвестному подавлению активности иммунной системы этим вирусом. Однако случается, что ВИЧ отягощает течение других заболеваний и в тех случаях, когда он еще не успевает приступить к уничтожению иммунных Т-клеток (речь, конечно, идет о CD4 + -лимфоцитах, которые являются главным объектом его атаки). С другой стороны, некоторые микробы способны частично подавлять репликацию ВИЧ и тем самым замедлять прогресс СПИДа. Отсюда следует, что ВИЧ в состоянии непосредственно взаимодействовать с другими инфекционными агентами в тех тканях и органах, где он с ними сосуществует. Есть все основания считать, что такие взаимодействия могут приводить к весьма нетривиальным эффектам.

Леонид Марголис и его коллеги занимались, в частности, контактами между ВИЧ и различными разновидностями герпес-вирусов (точнее, вирусов человеческого герпеса, HHV). Их не так уж и мало, в общей сложности восемь. Помимо общеизвестных вирусов простого герпеса первого и второго типов (Herpes simplex virus), которые приводят к появлению сыпи на коже или слизистых оболочках, в эту группу входят вирус Эпштейна–Барра (Epstein–Barr Virus), цитомегаловирус (Cytomegalovirus), вирус ветряной оспы (Varicella zoster virus), а также еще тройка герпес-вирусов, занумерованных цифрами 6, 7 и 8. HHV-8 провоцирует саркому Капоши и еще некоторые злокачественные опухоли, в то время как HHV-6 и HHV-7 чаще всего либо не дают никаких симптомов, либо вызывают у маленьких детей малоопасные кожные раздражения, которые обычно исчезают без лекарственного лечения. По данным медицинской статистики, не менее 95% людей в детстве заражаются этими вирусами, которые продолжают потихоньку размножаться в организме под контролем иммунной системы.

Марголис и его сотрудники сначала изучали сосуществование ВИЧ и вируса простого герпеса второго типа (HHV-2) в культурированных кусочках человеческой лимфоидной ткани, а также ткани шейки матки и ректосигмоидного отдела ободочной кишки (поскольку эти ткани служат входными воротами для ВИЧ). В ходе этих экспериментов они использовали вещества, блокирующие размножение того или иного вируса. Для подавления герпес-вируса они использовали ацикловир (Acyclovir), один из синтетических препаратов, созданных в лаборатории лауреата Нобелевской премии 1988 года Гертруды Элайон (Gertrude B. Elion).

Это лекарство (торговое название зовиракс) вот уже четверть века применяется в клинической практике и прекрасно работает как против обеих разновидностей вируса простого герпеса, так и против вируса ветряной оспы (эта тройка образует альфа-тип вируса герпеса). Ацикловир также замедляет размножение остальных вирусов герпеса (типы бета и гамма), хотя и с меньшей эффективностью. Экспериментаторы ожидали, что он просто выведет из игры HHV-2, но никак не повлияет на динамику ВИЧ. Однако тут-то их и подстерегала неожиданность. В образцах ткани, на которые воздействовали ацикловиром, резко снизилась концентрация обоих вирусов — как герпес-вируса, так и ВИЧ. В этом и состояло первичное открытие.

Сей результат поставил исследователей в тупик. Ацикловир ведь не раз проверяли на ВИЧ-инфицированных культурах СD4 + -лимфоцитов, однако он никак не влиял на размножение вируса. Столкнувшись с этой загадкой, экспериментаторы взяли новые ткани тех же типов, теперь уже по отдельности заразили их обоими вирусами и тогда уже ввели ацикловир. Пролиферация вируса герпеса, как и ожидалось, сразу застопорилась, но то же самое случилось и с вирусом иммунодефицита. Так что ситуация стала еще непонятней. Эти опыты были повторены на клеточных культурах лимфоцитов-хелперов. Там уже всё было по учебнику: ацикловир действовал только против герпеса.

Со временем этот парадокс удалось разрешить. Как оказалось, он непосредственно связан с биохимическим механизмом воздействия ацикловира на герпес-вирус, который еще в начале 80-х годов независимо друг от друга установили Гертруда Элайон и Генри Балфур (Henry H. Balfour). Дело в том, что ацикловир в чистом виде практически никак не влияет на поведение герпес-вируса. Такое воздействие оказывает его трифосфат, то есть ацикловир, к молекуле которого подцеплены три фосфатные группы PO₃H₂. Трижды фосфорилированный ацикловир встраивается в вирусную ДНК (точнее, его туда вставляет вирусная полимераза) и останавливает ее дальнейший синтез. Этим и объясняется его воздействие на герпес.

В живых клетках процессы фосфорилирования катализируются ферментами из семейства киназ (они же фосфотрансферазы). Правда, те киназы, которые присутствуют в клетках, атакуемых герпес-вирусом, фосфорилируют ацикловир чрезвычайно медленно. Но и сам вирус производит фермент этого же типа — тимидин-киназу. Этот белок присоединяет фосфатную группу к молекуле ацикловира примерно в 3000 раз быстрее, чем клеточные киназы. Так возникает монофосфат ацикловира, который клеточные киназы уже без труда достраивают сначала до дифосфата, а потом и до трифосфата. Так что герпес-вирус фосфорилирует ацикловир себе же на погибель. Стоит отметить, что нефосфорилированный ацикловир практически никак не влияет на внутриклеточные процессы. Поэтому его можно принимать в огромных дозах, не опасаясь побочных эффектов — ведь он действует только на клетки, инфицированные герпесом.

Учет этого обстоятельства оказался ключом к разгадке. Поскольку вирус герпеса инициирует тройное фосфорилирование молекул ацикловира, было естественно предположить, что такие модифицированные молекулы обладают антиспидовым потенциалом. Эта гипотеза оправдалась Оказалось, что трифосфат ацикловира вмешивается в работу фермента, который позволяет вирусу СПИДа копировать свою генетическую информацию в атакованной клетке. В самом вирусе информация записана на молекулах рибонуклеиновых кислот, но, чтобы встроиться в клеточные ядра, вирус должен ее переписать на молекулы ДНК. Такую задачу выполняет обратная транскриптаза, которую и блокирует модифицированный ацикловир. Эта гипотеза была доказана прямыми экспериментами, выполненными соавторами Марголиса — профессором Университета Эмори Раймондом Шинази (Raymond F. Schinazi) и канадским молекулярным биологом Маттиасом Гётте (Matthias Götte).

Подведем итоги. Леонид Марголис и его коллеги экспериментально доказали, что трифосфат ацикловира по своему действию аналогичен противоспидовым препаратам из группы ингибиторов обратной транскриптазы. Это означает, что он может помочь в лечении тех ВИЧ-инфицированных пациентов, которые уже претерпели столкновение с герпес-вирусом — а таких, напомню, абсолютное большинство. Правда, еще предстоит установить, какая степень заражения теми или иными видами герпеса нужна для эффективного запуска фосфорилирования ацикловира и какие его дозы нужны для подавления репликации ВИЧ. На этот вопрос ответят только клинические испытания, которые уже ведутся. Стоит подчеркнуть, что ацикловир стал бы очень дешевым противоспидовым лекарством, ибо он по давности лет уже не защищен патентами.

Но есть и другая возможность. Как я уже отметил, монофосфат ацикловира прекрасно фосфорилируют и клеточные киназы. Для его получения, в принципе, не обязательно обращаться к помощи герпес-вируса. Команда Марголиса синтезировала это вещество и доказала, что оно подавляет размножение ВИЧ в клеточных культурах. Поэтому не исключено, что монофосфат ацикловира окажется самостоятельным антиспидовым лекарством. Однако это вещество, в отличие от собственно ацикловира, клинически не апробировано. Так что для демонстрации его безопасности и проверки терапевтического потенциала потребуются серьезные лабораторные тесты и клинические испытания, которые даже при самом благоприятном исходе растянутся на несколько лет.