Covid-19: Molekula të reja kundër koronavirusit të izoluar nga argousieri

Arsenali farmaceutik që kemi në dispozicion për të luftuar coronavirusët mbetet shumë i kufizuar. Për shkak të shumëllojshmërisë së madhe të përbërësve që ato prodhojnë, bimët mund të rezultojnë aleatë të vlefshëm për ta pasuruar atë. Përfshirë edhe më të zakonshmet ndër to: janë zbuluar përbërës kundër coronavirusit në argousier, një shkurre me gjemba që mbush bregdetet tona.

---

Pesë vjet pas shfaqjes së SARS-CoV-2, përgjegjës për pandeminë e Covid-19, shumë pak molekula antivirale efektive kundër këtij coronavirus janë në dispozicion për trajtim të pacientëve. Pavarësisht përpjekjeve të ekipeve kërkimore akademike dhe farmaceutike në mbarë botën, rivendosja e barnave ekzistuese nuk ka dhënë rezultatet e pritura.

Edhe pse pandemia tani konsiderohet e mbaruar, dhe vaksinat lejojnë të mbrohen personat më të rrezikuar nga forma të rënda, është e rëndësishme të vazhdojnë kërkimet. Në fakt, ekspertët pajtohen se shfaqja e coronavirusëve të tjerë shumë virulente do të ndodhë në të ardhmen.

Vazhdoi përpjekjet për të identifikuar molekula aktive kundër kësaj familjeje virusi, prandaj është e domosdoshme, veçanërisht sepse është jashtëzakonisht e vështirë të parashikohet shfaqja e këtyre episodeve të reja infektive.

Ky është pikërisht objekti i kërkimeve që po kryejmë në bashkëpunim që prej disa vitesh brenda ekipeve tona përkatëse. Qëllimi i punës sonë është të diversifikojmë burimet e molekulave antivirale, të identifikojmë targete të reja virale ose qelizore, ose të zbulojmë mekanizma të rinj veprimi.

Ato na kanë lejuar të identifikojmë një përbërës shumë premtues kundër coronavirusit nga një bimë e zakonshme, argousieri (Hippophae Rhamnoides L., Elaegnaceae). Edhe pse këto punime janë ende paraprake, ato tregojnë interesin për të eksploruar potencialin antiviral të molekulave të pranishme në bimë.

Pak molekula të efektshme kundër koronavirusëve

Koronavirusët njerëzorë ndahet në dy grupe: koronavirusët « pak virulente », përgjegjës për ftohje të thjeshta (si HCoV-229E, HCoV-HKU-1, ose HCoV-NL63, për shembull), dhe koronavirusët « shumë virulente ». Midis këtyre të fundit gjenden jo vetëm SARS-CoV-2, përgjegjës për pandeminë e Covid-19, por edhe SARS-CoV-1, që në vitin 2003 shkaktoi një epidemi që preku më shumë se 8,000 persona dhe shkaktoi afërsisht 800 vdekje, ose MERS-CoV, i cili qarkullon në Lindjen e Mesme.

Pesë vjet pas shfaqjes së SARS-CoV-2, dhe pavarësisht përpjekjeve të mëdha ndërkombëtare në kërkim të molekulave efektive kundër këtij agjenti infektiv, vetëm një antiviral në formë orale është i disponueshëm në tregun francez, Paxlovid. Ky bazohet në kombinimin e dy përbërësve: nirmatrelvir, i cili inhibon një enzimë të nevojshme për riprodhimin e koronavirusit SARS-CoV-2, dhe ritonavir, një inhibitor i dytë i enzimes që lejon, në këtë kontekst, të rrisë koncentrimet e gjakut të nirmatrelvirit.

Një tjetër antiviral, remdesivir, i cili inhibon polimerazën virale (një enzimë tjetër e domosdoshme për virusin për të riprodhuar), është gjithashtu i disponueshëm, por nëpërmjet rrugës intravenoze dhe vetëm për disa pacientë.

Ky arsenal i kufizuar thekson sa e vështirë është të zhvillohen molekula të veçanta brenda kohës së shkurtër. Kërkimi për antiviralë është një proces i gjatë dhe i vështirë.

Bimët, një rezervë e substancave aktive për t’u ruajtur

Bimët përfaqësojnë burimin e dytë më të madh të biodiversitetit në planetën tonë: vlerësohet se numri i specieve bimore është midis 300,000 dhe 500,000. Ndër to, nga 20,000 deri në 50,000 janë të përdorura në mjekësinë tradicionale.

Çdo bimë ka identitetin e saj të veçantë « phytochimique » : ajo prodhon disa qindra përbërje të cilat shpesh kanë struktura unike dhe komplekse. Bimët prandaj përbëjnë një rezervuar kryesor të molekulave që potencialisht kanë aktivitete biologjike shumë të ndryshme nga njëra tjetra.

Shumë ilaçe të përdorura zakonisht në mbarë botën mbështeten në përbërës aktivë me origjinë bimore. Këta të fundit mund të përdoren pasi të jenë nxjerrë direkt nga bima, si morphina, e nxjerrë nga luledielli. Ata gjithashtu mund të modifikohen lehtë përmes reaksioneve kimike, si në rastin e taksolit (një antioksidant i fituar përmes hemi-sintetës, një proces që përfshin prodhimin e një molekule nga përbërje natyrore që struktura kimike e saj është tashmë e afërt me atë të përbërjes së dëshiruar) nga një parashkues i izoluar nga pisha evropiane ose derivatet hemi-sintetike të artemisinës, një molekulë me aktivitet antipaludik e nxjerrë nga aromë e përvitshme.

Megjithatë, në momentin aktual, vetëm 15 deri në 20 % e bimëve tokësore janë vlerësuar për potencialin farmaceutik. Për më tepër, deri tani, molekulat me origjinë bimore janë studiuar shumë pak nga shkencëtarët që kërkojnë antivirale, qoftë ato të drejtuara kundër koronavirusëve ose familjeve të tjera të viruseve.

Për shkak të shumëllojshmërisë së tyre të madhe dhe të shumë molekulave që prodhojnë, bimët përbëjnë një burim potencial shumë interesant të agjentëve antivirale, të cilët mund të përdoren ashtu siç janë ose të modifikohen lehtë. Përbërësit që prodhojnë bimët gjithashtu mund të frymëzojnë dizajnimin e antiviraleve të arritura përmes sintezës totale (me fjalë të tjera, të prodhuara plotësisht artificialisht). Por para se të arrijmë aty, është ende e nevojshme të jemi në gjendje të identifikojmë molekulat aktive, gjë që nuk është një punë e lehtë.

---

E nga e hëna deri të premten + e diel, merrni falas analizat dhe shpjegimet e ekspertëve tanë për një këndvështrim tjetër mbi lajmet. Abonohuni sot!

---

Mijëra molekula për t'u ndarë

Identifikimi i një molekule biologjikisht aktive nga organizmat e gjallë nuk është i thjeshtë, për shkak të numrit shumë të madh të përbërjeve që përbëjnë këta të fundit. Kjo kërkon të kalojë përmes një « fractionsionimi bioguided » : është të testosh aktivitetin biologjik në çdo hap të procesit të ndarjes së përbërjeve (fractionsionit). Ky fractionsion mund të përshpejtohet duke kombinuar qasje analitike dhe statistikore.

Në mënyrë konkrete, kur kërkohet të identifikojmë një përbërës aktiv në një bimë, fillimisht bimë e përfshirë shpartallohet dhe vihet në kontakt me tretës (ujë, etanol, tretës organikë…). Filtratët e rikuperuar (të quajtur « ekstrakte ») më pas thahen. Ata përmbajnë qindra, madje mijëra molekula.

Këto ekstrakte më pas testohet në modele të ndryshme (si kultura bakteresh, kërpudrash, viruse, qeliza tumorale, etj) për të zbuluar një aktivitet biologjik (flitet për « kërkim »).

Nëse rezulton se një ekstrakt paraqet një efekt, ai do të kalojë disa faza pastrimi të vazhdueshme, përmes teknikave të quajtura kromatografi përgatitore. Qëllimi është të ndajë shumicën e përbërësve të ndryshëm që ai përmban për të ruajtur vetëm atë (ose ata) përgjegjës(e) për aktivitetin.

Në çdo fazë, nga fillimi deri në fund të këtij procesi, ekstraktët e rinj të prodhuar (flitet për « fractions ») nga ekstrakti i mëparshëm testohet, për të ndjekur aktivitetin biologjik. Faza përfundimtare e këtij « fractions bioguided » është të merret një molekulë aktive e pastër që mund të përcaktohet struktura e saj përmes teknikave spektroskopike.

Potenciali antiviral i bimëve të përshtatura për kushtet ekstreme

Dy skuadrat tona janë duke u marrë për disa vite me bimët ekstremofile, të cilat, siç tregon emri i tyre, jetojnë në kushte ekstreme. Këto specie bimore duhet, pjesërisht, aftësinë e tyre për të mbijetuar në mjedise të vështira, falë molekulave të veçanta që u lejojnë t’i përshtaten. Ne kemi studiuar veçanërisht bimët halofite, që do të thotë ato që rriten në toka që përmbajnë përmbajtje shumë të lartë të kripës.

Në vitin 2019, punimet tona lejuan identifikimin e një agjenti antiviral natyror, aktiv kundër riprodhimit të virusit të hepatitit C, të quajtur dehidrojuncusol; ky përbërës fenantrenik u zbuluar në rrënjën e joncit të detit (Juncus maritimus Lam.) pas skanimit të rreth pesëmbëdhjetë ekstrakteve të bimëve halofite dhe pas një faze kërkimi bioguided. Dehidrojuncusoli ka një mekanizëm veprimi të ngjashëm me atë të barnave efektive që përdoren në trajtimin e hepatitit C duke inhibuar një proteinë të virusit që është e nevojshme për riprodhimin e tij.

Ky studim in vitro ishte prova se bimët halofite mund të përmbajnë antivirale të fuqishme me mekanizma veprimi të ngjashëm me ato të kimisë së sintetikës.

Në vijim të këtyre punimeve, u mblodhën gjithsej dyzet e dy bimë të rreptësisht halofite ose tolerantë ndaj kripës në bregdetin e Hauts-de-France, në bashkëpunim me menaxherët e vendeve të tyre natyrore, me qëllim këtë herë për të kërkuar një aktivitet kundër koronavirusëve njerëzorë.

L’argousier, një burim frymëzimi për agjentët antivirale?

Ekstraktet e realizuara nga këto njëzetë dy bimë të reja, ndër të cilat janë salicorne, kriste deti, matrica detare, argousier, euphorbe deti, oyat, ose edhe pisha e dunës, janë testuar kundër coronavirusit HCoV-229E, përgjegjës për ftohje të lehta.

Ata që u zbuluan më aktivë janë testuar më pas kundër coronavirusit SARS-CoV-2, përgjegjës për Covid-19. Qëllimi i këtyre kërkimeve ishte në fakt identifikimi i agjentëve antivirale në gjendje të trajtojnë disa coronavirusë njerëzorë.

Kandidati më i mirë u bë një ekstrakt i argousierit. Kjo bimë vendase, relativisht tolerant ndaj kripës dhe me karakter invaziv, rritet në masivet e dunave në rajonin Hauts-de-France.

Pas një ndarjeje bioguided, janë izoluar dhe identifikuar komponimet aktive. Ata më premtues janë zbuluar të jenë të aftë të inhibojnë (in vitro) jo vetëm infektimin nga SARS-CoV-2, por edhe nga HCoV-229E.

Cila është vazhdimi i këtyre punimeve?

Këto punime kanë treguar, në laborator, interesin e molekulave me origjinë bimore në luftën kundër sëmundjeve njerëzore me origjinë virale. Ata nuk përbëjnë megjithatë vetëm hapin paraprak në rrugën e gjatë të mbushur me pengesa që çon në zhvillimin e barnave të reja.

Pas këtij hap të parë të identifikimit të molekulave të interesit të suksesshëm, është e nevojshme të vazhdojnë provat, duke kaluar kryesisht në provat para-klinike, me fjalë të tjera, mbi qeliza njerëzore primare të izoluar nga biopsitë e pacientëve ose mbi kafshë laboratorike.

Nëse rezultatet janë premtuese, do të vijnë më pas administrimet e para tek njeriu, zakonisht mbi një numër të vogël të vullnetarëve të shëndetshëm (provimet klinike faza I). Faza tjetër (fazë II) përfshin administrimin e ilaçit tek një numër më i madh pacientësh për të testuar efikasitetin, dozimin dhe zhvillimin në organizëm (farmakodinamika). Provimet e fazës III përfshijnë një numër edhe më të madh pjesëmarrësish. Gjithashtu, duhet t’i testojnë in vitro edhe tek anëtarët e tjerë të familjes së coronavirusëve njerëzorë, siç është MERS-CoV.

Të gjitha këto hapa kërkojnë financime të mëdha. Kur bëhet fjalë për identifikimin e “kandidateve të reja për ilaçe” (“drug candidate” në anglisht), finalizimi i kërkimit para-klinik dhe kalimi në klinikë mbeten pika e dobët, për shkak të mungesës së mjeteve.

Sidoqoftë, është urgjente sot të gjejmë mënyra për të sjellë këto molekula të interesit në një fazë më të avancuar. Në fakt, në kuadër të përgatitjes për një epidemi ose pandemi të ardhshme të koronavirusit njerëzor, disponimi i barnave aktive kundër të gjitha koronavirusëve do të ishte një avantazh i madh.

Kujtojmë se mesatarisht duhet pesëmbëdhjetë vjet që një molekulë me interes të arrijë në treg, dhe se shkalla e dështimit është shumë e lartë (më shumë se gjysma e molekulave që arrijnë në fazën III dështojnë...). Pra, nuk ka kohë për humbje. Aktualisht, ekipet tona vazhdojnë të kërkojnë përbërje antivirale në koleksione të tjera bimësh.

Studimet tona gjithashtu theksojnë se zbulimi i molekulave bioaktive është shumë i lidhur ngushtë me biodiversitetin bimore. Problemi i degradimit të mjediseve natyrore, i cili është përkeqësuar gjatë dekadave të fundit, duhet të merret parasysh në kuadër të programeve kërkimore që synojnë potencialin biologjik të molekulave me origjinë natyrore.

---

Autorët dëshirojnë të falënderojnë Malak Al Ibrahim, doktoreshën në projekt (2021-2024, programi HaloHcoV PEARL), Dr. Gabriel Lefèvre (për përzgjedhjen, mbledhjen dhe identifikimin e bimëve të testuara të ndryshme), menaxherët e vendeve që kanë marrë pjesë në shkëmbimet dhe kanë ndarë njohuritë e tyre, si dhe të gjithë anëtarët e ekipeve kërkimore.