מחקר חדש מצא כי 4'-פלואורידין יעיל נגד שפעת העופות במבחנה ובאינבו

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת PLOS פתוגניםחוקרים מארצות הברית של אמריקה (ארה"ב) חקרו את פרופיל העמידות של 4'-פלואורידין (4'-FlU) נגד מגיפת שפעת העופות A/CA/07/2009 (H1N1, קיצור של hemagglutinin 1 neuraminidase 1) (CA09 ).

הם גילו שהמולקולה יכולה להתגבר על התנגדות בשש שושלות בריחה מזוהות של הנגיף בַּמַבחֵנָה והראו תוצאות מבטיחות בדגמי עכברים וחמוסים.

רקע כללי

נגיפי שפעת עונתיים משפיעים באופן משמעותי על בריאות הציבור והכלכלה. מדי שנה, כמיליארד אנשים ברחבי העולם נדבקים בנגיף, ומיליונים זקוקים לאשפוז וטיפול רפואי מתקדם. בשנים בין מגפות, יותר מ-600,000 אנשים מתים מהמחלה. כאשר נגיפי שפעת זואונוטיים גולשים לאוכלוסיית האדם, הם עלולים לגרום למגיפות בקנה מידה גדול עם מקרי מוות גבוהים אף יותר. חיסוני השפעת הקיימים מציעים הגנה מתונה, אך היעילות פוחתת באוכלוסיות פגיעות ובמהלך זני נגיפים בהתאמה גרועה או מגיפה.

תרופות אנטי-ויראליות המאושרות על ידי מינהל המזון והתרופות (FDA), כולל אדמונטים, מעכבי נוירמינידאז, ומרבוקסיל בלוקסביר, מתמודדות עם אתגרים עם מחסומים גנטיים נמוכים לעמידות ויראלית.

מספר אתגרי עמידות אנטי-ויראלית נמשכים, כולל מוטציית M2 S31N הנפוצה של אdamantes, הופעה מהירה של עמידות של מעכבי נוירמינידאז, העמידות המהירה של Baloxavir marboxil לטיפול מהיר ואי-ודאות סביב ההשפעה הקלינית של Favipiravir, למרות מחסום עמידות גבוה.

במחקרים קודמים, 4'-FlU, אנלוגי נוקלאוזיד רחב טווח, נמצא יעיל נגד נגיפי חומצה ריבונוקלאית (RNA) שונים, כולל נגיפי בטא-קורונה, וירוס סינציטיאלי נשימתי (RSV) ונגיפי שפעת העופות, והוצג רחב. -פעילות ספקטרום וחלון זמן טיפולי רחב.

במחקר הנוכחי, החוקרים בחנו את הפוטנציאל הטיפולי של 4'-FlU באמצעות פרופיל עמידות והערכת הפתוגנזה והכושר של רקומביננטים עמידים בַּמַבחֵנָה ו in vivo.

לגבי המחקר

המחקר כלל הסתגלות הדרגתית של וירוס רקומביננטי CA09 (recCA09) ל-4'-FlU באמצעות מעבר סדרתי של העלאת מינון בַּמַבחֵנָה בשש שושלות עצמאיות. טיטר נגיף הצאצאים נקבעו בכל מעבר, ורצף גנום שלם נערך על אוכלוסיות וירוסים המנוסות ב-4'-FlU ואוכלוסיות בקרה שטופלו ב-Dimethyl sulfoxide (DMSO) כדי לזהות מוטציות דומיננטיות באלל ב-RNA-תלוי RNA פולימראז (RdRp).

המוטציות היו מקומיות באמצעות מודלים מבניים. התהליך נועד להעריך את התפתחות העמידות ולהבין את השינויים הגנטיים הקשורים לסובלנות ל-4'-FlU. מבחני מינון-תגובה נערכו כנגד recCA09 כדי לקבוע ריכוזים מעכבים (EC₅₀ ו-EC₉₀) של 4'-FIU.

כדי להעריך את פרופיל העמידות של 4'-FlU נגד נגיפי שפעת, בַּמַבחֵנָה ו in vivo מודלים, כולל תאים, עכברים וחמוסים, הועסקו. בנוסף, בסיליקו מודלים שימשו לאפיון מכניסטי. הנגיף חוסן תוך-אף.

העומס הנגיפי נוטר מעת לעת בשטיפות אף (של חמוסים) וברקמות הנשימה של עכברים וחמוסים, שחולצו 4 או 8 ימים לאחר ההדבקה. ניתוח סטטיסטי כלל שימוש ב- Student's ט-בדיקה וניתוח שונות (ANOVA) להשוואת פרמטרים בין הקבוצות.

תוצאות ודיון

ה-EC₅₀ ו-EC₉₀ של 4'-FIU נמצאו 0.14 ו-0.24 מיקרומטר בהתאמה. במהלך בַּמַבחֵנָה התאמה של הנגיף ל-4'-FlU נוצרו שש שושלות בריחה עצמאיות עם מוטציות מובהקות ברקע recCA09. נצפתה עלייה של פי 2-25 ב-EC₉₉ ריכוזים של 4'-FlU כנגד השושלות השונות, המאשרים עמידות מתונה.

לא נמצאו שילובים של מוטציות המעניקות עמידות מתונה ל-4'-FlU ברצפי הגנום המלאים של נגיף שפעת A (IAV). התדירות הנמוכה של המוטציות אישרה את היעילות של 4'-FIU נגד IAVs של בני אדם ועופות.

החוקרים יכלו לזהות שאריות ספציפיות החיוניות לעיצוב החלל המרכזי של ה-RdRP כגורמים מרכזיים בהפחתת רגישות לפולימראז לעיכוב 4'-FlU. בנוסף, הם מציעים כי מחסום גנטי משמעותי עשוי לעכב את הופעתה של עמידות חזקה יותר.

נמצא שהבריחה נובעת ממוטציות אינדיבידואליות, תוספות או סינרגטיות. כל הגרסאות הראו פגיעה בכושר והנחתה במודלים של תרבית תאים ועכברים. למרות שהווריאציות העמידות נותרו פתוגניות בעכברים, ניתן היה להתגבר על העמידות המתונה שלהם ל-4'-FlU מבחינה תרופתית in vivo.

מתן אוראלי של 4'-FlU במינון הנמוך ביותר (2 מ"ג/ק"ג) או במינון המוגבר (10 מ"ג/ק"ג) התגבר ביעילות על התנגדות, כפי שצוין על ידי הישרדות העכברים. ההשפעה החיובית של 4'-FIU הוכחה גם על ידי הפחתת הסימנים הקליניים ונטל וירוס רקמות נמוך יותר.

אפילו עבור גרסאות עם העמידות החזקה ביותר או פתוגניות שיורית, העברתן נפגעת ו/או נשלטת בקלות על ידי המינון הסטנדרטי של 4'-FlU. במודל החמוס, הווריאציות שטופלו ב-4'-FlU (המייצגות ארבע שושלות הסתגלות) הראו פלישה לקויה לדרכי הנשימה התחתונות, מה שהפך אותם לבלתי מסוגלים להעברה או לחסום את התפשטותם לזקיפים לא מטופלים.

מגבלות המחקר כוללות אי ודאות לגבי האם פרופיל ההתנגדות של 4'-FlU שנצפה, שנקבע במערכות ניסוי שונות, חל באותה מידה על המארח האנושי.

סיכום

לסיכום, המחקר הנוכחי מבהיר מנגנונים המפחיתים את הרגישות של קומפלקס פולימראז IAV ל-4'-FIU. במודלים של עכברים וחמוסים, הוכח שבעוד בריחה מ-4'-FlU אפשרית, היא קשורה להפחתה ויראלית וליכולת שידור מופחתת.

לפיכך, אוכלוסיות נגיפים עמידים ל-4'-FlU נמצאות לא מסוגלות להשיג משמעות קלינית או להחזיק מעמד במחזור בתרחישים בעולם האמיתי, מה שמדגיש את הפוטנציאל הטיפולי המתמשך של התרכובת. בעתיד, ניתן יהיה לבצע מחקרים שיבדקו את היישום הפוטנציאלי בבני אדם ואת רמות המינון של 4'-FIU.