במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת הליכים של האקדמיה הלאומית למדעיםצוות חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ייל ומאוניברסיטת הרווארד השתמש במודלים עכבריים כדי להעריך האם ניאומיצין סולפט במתן תוך-אף יכול לעורר הגנה אנטי-ויראלית מפני וירוסים נשימתיים כגון שפעת A ותסמונת נשימה חריפה וירוס קורונה 2 (SARS-CoV-2) על ידי השראת ביטוי של ISGs או גנים מעוררי אינטרפרון.
מחקר: ניומיצין תוך-נאסאלי מעורר חסינות אנטי-ויראלית רחבת טווח בדרכי הנשימה העליונות. קרדיט תמונה: TG23 / Shutterstock
רקע כללי
נגיפי נשימה הם קבוצה של פתוגנים השייכים למשפחות ויראליות רבות ומהווים איום רציני על בריאות האדם, בעיקר בגלל שהם מועברים דרך טיפות והפרשות נשימתיות באירוסוליות. חומרת האיום מנגיפים בדרכי הנשימה הודגשה על ידי מגיפת מחלת הקורונה 2019 (COVID-19), שבה SARS-CoV-2 גבתה קרוב לשבעה מיליון חיים ברחבי העולם והדביקה למעלה מ-700 מיליון אנשים. בנוסף, נגיפי השפעת אחראים לספירת תמותה ותחלואה עולמית שנתית של 500,000 וחמישה מיליון מקרים, בהתאמה.
עם זאת, למרות התקדמות משמעותית בפיתוח חיסונים וטיפולים נגד וירוסים בדרכי הנשימה, פתוגנים אלו נותרו דאגה רצינית לבריאות הציבור. הזמינות של תרופות לטיפול בזיהומים ויראליים בדרכי הנשימה היא גם לא שוויונית ברחבי העולם. יתר על כן, רוב אפשרויות הטיפול כגון אנטי-ויראלים, חומרים אימונומודולטורים, טיפול בפלזמה הבראה ונוגדנים חד שבטיים מפחיתים את התקדמות המחלה רק לאחר שהזיהום התבסס ואינן משמשות כטיפול מונע או כטיפול לעצור את הזיהום לפני שהוא מתקדם לתחתית דרכי הנשימה.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים בדקו האם מתן תוך-אף של neomycin sulfate או neomycin בעכברים עורר הגנה מפני נגיף שפעת A ו-SARS-CoV-2 על ידי גרימת ביטוי של ISGs. Neomycin היא אנטיביוטיקה aminoglycoside שיכולה לגרום לביטוי של ISGs. ISGs הם חלבוני אפקטור המופעלים על ידי אינטרפרונים (IFN) ומעכבים את מחזור החיים הנגיפי, מגנים מפני זיהומים ויראליים.
זיהומים ויראליים בדרכי הנשימה הופכים לרוב לחמורים בגלל חוסר היכולת של המארח לגרום לתגובות ISG בזמן בדרכי הנשימה העליונות ולנקות את הנגיף לפני שהוא עובר לדרכי הנשימה התחתונה. יתרה מזאת, אסטרטגיות טיפוליות ליצירת תגובה חיסונית מבוססת ISG נגד וירוסים נשימתיים ברירית האף ובדרכי הנשימה העליונות גם לא נחקרו כראוי.
כאן, החוקרים בדקו האם ניומיצין במתן תוך-אף חוסם את העברת הנגיף במודלים של עכברים והאם מריחת Neosporin, משחה אנטיביוטית המכילה ניומיצין, יכולה לגרום לביטוי של ISGs ברירית האף האנושית.
עכברים טופלו תוך-נאזלית במינון של 2 מ"ג של neomycin, ורקמות הטורבינות האף נאספו מעכברים שהומתו והעריכו ביטוי ISG באמצעות הקרנת חומצה ריבונוקלאית (RNA) בהכלאה באתרו. מודלים של עכברים נטולי חיידקים טופלו גם בניאומיצין כדי לקבוע אם הביטוי של ISGs המתווך על ידי neomycin תלוי במיקרוביוטה הקומנלית של המארח. רמות ההפרשה של אינטרפרון מסוג I, II ו-III – IFN-α, IFN-β ו-IFN-γ, בהתאמה – ברירית האף גם נמדדו כדי לקבוע אם הביטוי של ISGs המתווך על ידי neomycin תלוי בהפעלה על ידי אינטרפרונים.
המודל העכברי של זיהום SARS-CoV-2, המבטא את האנזים האנושי הממיר אנגיוטנסין-2 (קולטן ACE-2, והמודל העכברי של זיהום שפעת שימשו להערכת היעילות המניעתית של ניומיצין במתן תוך-נאס).
תוצאות
התוצאות דיווחו כי מתן תוך-אף של neomycin, כאופציה מניעתית או טיפולית, הגן על העכברים מפני זיהומים בדרכי הנשימה העליונות וזיהום חמור ב-SARS-CoV-2. ניומיצין תוך-נאלי גם הגן על העכברים מפני זיהומים בדרכי הנשימה העליונות והתחתונות כאשר נדבקו בזן שפעת A ארס.
נמצא גם כי Neomycin מונע העברת SARS-CoV-2 באמצעות מגע. בנוסף, נמצא שהמריחה של משחת Neosporin מעוררת ביטוי ISG ברירית האף האנושית, מה שמספק עדות לכך שמתן תוך-אף של neomycin יכול לגרום לביטוי ISG בבני אדם, מה שעלול להגן מפני זיהומים ויראליים ברירית הנשימה העליונה.
יתר על כן, הניסויים עם עכברים נטולי חיידקים הראו כי הביטוי של ISGs המתווך על ידי neomycin נמצא בלתי תלוי בכל תפקיד שמילאו חיידקים קומנסאליים במיקרוביום המארח. יתרה מכך, אף אחד מהאינטרפרונים לא הושרה משמעותית לאחר מתן תוך-אף של neomycin, מה שמצביע על כך שהאינדוקציה של ביטוי ISG על ידי neomycin הייתה גם בלתי תלויה באינטרפרונים.
מסקנות
בסך הכל, הממצאים העלו כי מתן תוך-אף של neomycin במודלים של עכברים גרר ביטוי חזק של ISGs, אשר מגנים מפני וירוסים נשימתיים כגון שפעת ו-SARS-CoV-2. ביטוי זה של ISGs אינו תלוי במיקרוביוטה המארח או במסלולים הקשורים לאינטרפרון. תוצאות אלו מדגישות את הפוטנציאל של neomycin לשמש כסוכן טיפולי או מניעתי נגד וירוסים נשימתיים.
