Ο SARS-CoV-2, δηλαδή ο νέος κορονοϊός που ευθύνεται για την πανδημία, εισέρχεται στα κύτταρα χρησιμοποιώντας τον υποδοχέα του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης 2 (ACE2).

Ο υποδοχέας ACE2 εντοπίζεται στην επιφάνεια των κυττάρων που βρίσκονται στους αεραγωγούς και τους πνεύμονες. Μετά την εισπνοή των σωματιδίων του ιού, οι πρωτεΐνες spike που βρίσκονται στην εξωτερική επιφάνεια του ιού προσδένονται στον υποδοχέα, γεγονός που του επιτρέπει να εισέλθει στα κύτταρα και να προκαλέσει νόσηση.

Άλλοι κορονοϊοί, μεταξύ των οποίων και ο ιός που ευθύνεται για την επιδημία του SARS το 2002, προσδένονται επίσης στον υποδοχέα ACE2. Ωστόσο, ο SARS-CoV-2 προσδένεται ισχυρότερα στον υποδοχέα αυτό, γεγονός που μπορεί πιθανώς να εξηγήσει την υψηλή του μολυσματικότητα.

Μία ομάδα ερευνητών από το Tulane University στη Νέα Ορλεάνη, ανέπτυξε ένα αντίσωμα που δεν επιτρέπει στον ιό να προσδεθεί στον υποδοχέα ACE2, προλαμβάνοντας έτσι τη λοίμωξη.

Στην έρευνά τους, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό bioRxiv, οι ερευνητές υποστήριξαν ότι οι επαγγελματίες υγείας μπορούν να χορηγήσουν το αντίσωμα τόσο πριν όσο και μετά την έκθεση στον SARS-CoV-2. Το αντίσωμα έχει μάλιστα ιδιαίτερη χρησιμότητα για τους ασθενείς που δεν μπορούν να εμβολιαστούν για λόγους υγείας.

Ένας Παραπλανητικός Υποδοχέας

Σε μία προσπάθεια να παραπλανήσουν τον ιό, οι ερευνητές της παρούσας μελέτης δημιούργησαν ένα «τεχνητό» ACE2, τον οποίο ο ιός αναγνωρίζει με τον ίδιο τρόπο που αντιλαμβάνεται και τον φυσιολογικό υποδοχέα. Ωστόσο, ο τεχνητός αυτός υποδοχέας δεν βρίσκεται σε κύτταρα του οργανισμού.

Το τεχνητό αυτό ACE2 αδρανοποιεί τον ιό πριν καταφέρει να προσδεθεί στους υποδοχείς ACE2 που βρίσκονται στα κύτταρα προλαμβάνοντας έτσι τη λοίμωξη.

Αν και οι επιστήμονες έχουν χορηγήσει ACE2 σε διαλυτή μορφή στο παρελθόν και έχουν διαπιστώσει ότι είναι ασφαλής, το διάλυμα αυτό δεν παραμένει στον οργανισμό για μεγάλη διάρκεια και δεν μπορεί να φτάσει στην εσωτερική επιφάνεια των πνευμόνων, κάτι που θεωρείται απαραίτητο για την αντιμετώπιση των λοιμώξεων του αναπνευστικού.

Θέλοντας να ξεπεράσουν τα παραπάνω προβλήματα, οι επιστήμονες προσκόλλησαν το ACE2 στο τέλος ενός αντισώματος, με σκοπό να αυξήσουν τη σταθερότητά του και να διευκολύνουν τη μεταφορά του στον οργανισμό. Δημιούργησαν μάλιστα 4 διαφορετικά αντισώματα, καθένα από τα οποία είχε διαφορετικές μεταλλάξεις, με σκοπό να αυξήσουν την ικανότητα πρόσδεσης του φαρμάκου στον ιό, τη σταθερότητά του και τη διάρκεια ημίσειας ζωής.

Όλα τα αντισώματα ήταν αποτελεσματικά στην αντιμετώπιση του SARS-CoV-2, ωστόσο αυτό που ξεχώρισε ήταν το MDR504. Η ισχύς πρόσδεσης του ιού στο αντίσωμα αυτό ήταν ισχυρότερη σε σχέση με το φυσιολογικό ACE2 που βρίσκεται στα ανθρώπινα κύτταρα.

Αυτό σημαίνει ότι το τεχνητό αντίσωμα είχε την ικανότητα να ανταγωνίζεται τα ACE2 της κυτταρικής μεμβράνης με αποτέλεσμα να μην επιτρέπει στον ιό να μολύνει τα κύτταρα.

Μία Θεραπεία που Φτάνει στους Πνεύμονες

Στην επόμενη φάση των πειραμάτων τους, οι επιστήμονες εξέτασαν το φάρμακο σε καλλιέργειες κυττάρων στο εργαστήριο χρησιμοποιώντας έναν ψευδοϊό που ομοιάζει αρκετά με τον SARS-CoV-2. Όπως διαπίστωσαν, το MDR504 είχε την ικανότητα να αδρανοποιεί τον ιό και να μην του επιτρέπει να εισέλθει στα κύτταρα.

Στη συνέχεια, οι επιστήμονες εξέτασαν το φάρμακο σε πειραματόζωα (ποντίκια) και παρατήρησαν ότι μπορεί να φτάσει στους πνεύμονες και να αποτρέψει την μόλυνση των κυττάρων που βρίσκονται εκεί από τον ιό.

«Αντίθετα με άλλα φάρμακα που εξετάζονται για τη θεραπεία του COVID-19, η πρωτεΐνη αυτή έχει κατασκευαστεί ειδικά έτσι ώστε να φτάνει στους πνεύμονες και να αδρανοποιεί τον ιό πριν αυτός προλάβει να μολύνει κύτταρα», είπε ο επικεφαλής της έρευνας Dr Jay Kolls από το Tulane University.

Επιπλέον, το αντίσωμα παρέμενε στην κυκλοφορία για μεγάλη διάρκεια. Μετά από 6 ημέρες, το 50% της ποσότητας του αντισώματος βρισκόταν ακόμα στην κυκλοφορία των ποντικών.

Διπλή Χρησιμότητα

Οι ερευνητές τόνισαν ότι το αντίσωμα έχει δύο χρήσεις. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο στην πρόληψη όσο και στη θεραπεία του COVID-19.

Αρχικά, σκοπεύουν να χορηγήσουν το αντίσωμα σε ομάδες που διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο, όπως οι γιατροί και οι νοσηλευτές, με σκοπό να μειώσουν τον κίνδυνο μόλυνσης με το νέο κορονοϊό.

Καθώς το φάρμακο είναι ουσιαστικά ένα αντίσωμα, θα πρέπει να χορηγείται ενέσιμα και όχι από το στόμα, καθώς η διέλευσή του από το γαστρεντερικό σωλήνα θα μειώσει σε μεγάλο βαθμό την αποτελεσματικότητά του.

Τόνισαν, ωστόσο, ότι καθώς το φάρμακο έχει μεγάλη διάρκεια ημίσειας ζωής, δεν θα χρειάζονται συχνές δόσεις.

«Με βάση τα δεδομένα αυτή τη στιγμή πιθανώς θα πρέπει να χορηγείται μία φορά κάθε 2 εβδομάδες ή 1 φορά το μήνα», είπε ο Dr Kolls.

Οι επιστήμονες υποστήριξαν επίσης ότι το φάρμακο θα μπορεί να χορηγηθεί αντί ενός εμβολίου μέχρι την ανακάλυψη του τελευταίου. Ιδιαίτερα για τους ασθενείς που λαμβάνουν ανοσοκατασταλτικές θεραπείες για μία μεταμόσχευση ή εξ’ αιτίας μίας αυτοάνοσης νόσου, το φάρμακο θα είναι ιδιαίτερα χρήσιμο.

Η επιστημονική ομάδα έχει ήδη αρχίσει να συνεργάζεται με εταιρίες βιοτεχνολογίας με σκοπό να τελειοποιήσει το φάρμακο και να εξετάσει την αποτελεσματικότητά του σε ανθρώπους.