Terwijl de uitbraak van het coronavirus in China zich blijft verspreiden, hebben tot nu toe meer dan 24.000 mensen besmet, wetenschappers over de hele wereld racen op zoek naar een behandeling. De meeste mensen die besmet zijn met het nieuwe coronavirus, genaamd 2019-nCov, hebben geen specifieke behandeling voor dat virus gekregen, omdat er geen is.
In feite heeft geen van de weinige coronavirussen waarvan bekend is dat ze mensen infecteren, een goedgekeurde behandeling en mensen die geïnfecteerd zijn, krijgen doorgaans voornamelijk zorg om de symptomen te verlichten, volgens de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Een handvol hergebruikte medicijnen, van medicijnen die gericht zijn op ebola tot hiv, hebben echter al veelbelovend getoond, volgens nieuwe bevindingen.
Herbestemming van antivirale middelen
Tot voor kort waren er maar heel weinig effectieve antivirale middelen, zei Stephen Morse, een professor aan de Mailman School of Public Health van de Columbia University. Dat gold vooral voor RNA-virussen - zoals 2019-nCov en HIV - die RNA gebruiken in plaats van DNA, als hun genetisch materiaal, zei Morse.
Dat verandert.
"In de afgelopen jaren, misschien aangemoedigd door de succesvolle ontwikkeling van hiv-antivirale middelen, die bewezen hebben dat het mogelijk is om meer te doen, is ons arsenaal enorm uitgebreid", zei Morse. Toch vereist het ontwikkelen van gloednieuwe medicijnen een enorme investering van zowel tijd als middelen, voegde hij eraan toe. Dus "terwijl u wacht op het nieuwe wondermiddel, is het de moeite waard om te zoeken naar bestaande medicijnen die kunnen worden hergebruikt" om nieuwe virussen te behandelen, vertelde Morse aan WordsSideKick.com.
Dat is precies de manier waarop artsen een 35-jarige man in de staat Washington behandelden, de eerste Amerikaanse patiënt die besmet was met het nieuwe coronavirus. Toen zijn symptomen verergerden, kreeg de man een niet-goedgekeurd antiviraal medicijn genaamd remdesivir dat oorspronkelijk was ontwikkeld voor de behandeling van ebola, volgens een casusrapport dat op 31 januari in The New England Journal of Medicine werd gepubliceerd.
Artsen gaven dit medicijn aan de patiënt door een verzoek om 'compassievol gebruik' te doen bij de Food and Drug Administration (FDA), waardoor experimentele medicijnen kunnen worden gegeven aan mensen buiten klinische proeven, meestal in noodsituaties. De patiënt, die onlangs uit het ziekenhuis was ontslagen, leek geen bijwerkingen van het medicijn te ervaren.
In diermodellen hebben wetenschappers ontdekt dat remdesivir vergelijkbare coronavirussen kan omverwerpen, zoals die welke het ademhalingssyndroom in het Midden-Oosten (MERS) en het ernstige acute ademhalingssyndroom (SARS) veroorzaken. Ondanks het gebruik in een noodsituatie, is niet aangetoond dat het medicijn veilig of effectief is voor enig gebruik ', zei Gilead Sciences, het biofarmaceutische bedrijf dat het medicijn ontwikkelt, in een verklaring.
Virale gevechten in het lab
Onlangs testte een groep onderzoekers een aantal antivirale middelen in het laboratorium op hun effectiviteit tegen het nieuwe coronavirus. Ze ontdekten dat remdesivir ervoor zorgde dat het virus zich niet meer kon vermenigvuldigen in een laboratoriumschaal. Evenzo ontdekte de groep dat chloroquine - een goedgekeurd en veel gebruikt geneesmiddel tegen malaria en auto-immuunziekten - ook effectief was in het voorkomen van verspreiding van het virus in menselijke cellen in het laboratorium, rapporteerden de onderzoekers in een korte brief die op 4 februari in de tijdschrift Cell Research. Bovendien waren beide geneesmiddelen effectief bij lage concentraties en was geen van beide geneesmiddelen zeer giftig voor menselijke cellen.
"Deze bevindingen waren bemoedigend maar niet geheel verrassend" vanwege de eerdere tests bij ebola-patiënten, celculturen en diermodellen, zei Fanxiu Zhu, een professor aan de afdeling Biologische Wetenschappen van de Florida State University die geen deel uitmaakte van de studie. Beide medicijnen "zijn in deze ongekende en verwoestende situatie misschien het proberen waard", vertelde Zhu aan WordsSideKick.com.
Hoewel onderzoekers verwachtten dat de medicijnen zouden werken, bewees deze groep effectief dat ze dat deden, althans in het laboratorium, in een kort tijdsbestek, zei Morse. Chloroquine "lijkt een hogere concentratie nodig te hebben dan remdesivir, maar het ligt binnen het haalbare bereik, en als het echt zo goed werkt als de gepubliceerde in vitro resultaten, zou het veelbelovend zijn", zei hij.
Ondanks deze resultaten is het testen van antivirale middelen in laboratoriumschotels "het begin, niet het einde van het proces", zei Morse. Als het in het laboratorium werkt, of zelfs in diermodellen, 'is dat geen garantie dat het bij een menselijke patiënt zal werken'. Gilead Sciences werkt nu samen met gezondheidsfunctionarissen in China om klinische onderzoeken op te zetten om het effect van remdesivir op patiënten die met het nieuwe coronavirus zijn geïnfecteerd, te testen, volgens hun verklaring.
"Ik denk dat er veel hoop is dat remdesivir enig effect heeft, en ik denk dat we dat alleen zullen ontdekken uit klinische onderzoeken", zei Dr. Amesh Adalja, een specialist in infectieziekten en een senior wetenschapper in het Johns Hopkins Center voor gezondheidsbeveiliging in Baltimore.
De moleculaire impasse
Maar virussen zijn niet zo gemakkelijk te behandelen als bacteriën. Dat komt omdat virussen zeer divers zijn, met unieke kenmerken die niet kunnen worden bestreden met een breedspectrummedicijn zoals een algemeen antibioticum, zei Adalja. Virussen gebruiken ook menselijke cellulaire machines om eiwitten te maken die het helpen repliceren, dus het kan een uitdaging zijn om de virussen aan te vallen zonder menselijke cellen te beschadigen, voegde hij eraan toe.
Wanneer een virus het lichaam infecteert, vindt het eerst een cel en vergrendelt het op een eiwit op het celoppervlak dat een receptor wordt genoemd. Het virus komt vervolgens de cel binnen via een blaasje dat een 'endosoom' wordt genoemd. Vanuit dit blaasje geeft het zijn RNA af in het cytoplasma van de cel en er gebeuren twee dingen: het virus kaapt de machines van de menselijke cel om de virale eiwitten te produceren die nodig zijn voor replicatie en het gebruikt zijn eigen virale enzym om zijn RNA te kopiëren. Ten slotte verzamelen de virale eiwitten en RNA zich in een structuur waardoor het virus de cel kan verlaten en verder kan gaan met het infecteren van de volgende cel.
Antivirale middelen richten zich op verschillende punten in dit proces van virale replicatie, zei Carol Shoshkes Reiss, hoogleraar biologie en neurale wetenschappen aan de New York University. Chloroquine blokkeert het vermogen van het virus om endosomen te verzuren en het RNA in de cel af te geven, wat een cruciale stap is voor de meeste virussen om met hun infectie te beginnen. Remdesivir werkt daarentegen als een nucleotide - de bouwstenen voor RNA - en knijpt zichzelf in de gekopieerde RNA-sequentie, waardoor een 'typefout' ontstaat en deze onbruikbaar wordt, zei Reiss.
Toen een soortgelijk coronavirus in 2003 een SARS-uitbraak veroorzaakte, suggereerde enig bewijs dat een andere klasse van geneesmiddelen genaamd "proteaseremmers", goedgekeurd om HIV te behandelen, ook effectief zou kunnen zijn tegen het SARS-coronavirus, zei Adalja. Op basis van eerdere onderzoeken die het mogelijke voordeel van deze geneesmiddelen bij de behandeling van zowel SARS als MERS aantoonden, worden twee van hen nu getest op hun vermogen om 2019-nCov te behandelen in een klinische proef in China, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift JAMA. Dit zijn geneesmiddelen die zich op nog een ander punt van virale replicatie richten: ze blokkeren het vermogen van eiwitten, de zogenaamde "protease", om een zeer lang niet-functioneel eiwit in kleinere eiwitten te snijden die nodig zijn om het virus te laten repliceren.
De Chinese regering stelde eerder voor dat mensen die met het coronavirus zijn geïnfecteerd, twee lopinavir / ritonavir-pillen (de proteaseremmers die momenteel worden getest voor gebruik met het nieuwe coronavirus in de Chinese klinische proef) zouden moeten nemen en tweemaal een interferon (verneveld alfa-interferon) moeten inademen. een dag. Interferon-alfa's zijn al goedgekeurd voor de behandeling van ziekten zoals multiple sclerose en hepatitis C.
Deze medicijnen induceren interferonen, eiwitten die menselijke cellen van nature afgeven als alarm voor andere cellen dat er een infectie in het lichaam is. Interferonen zijn erg handig omdat ze niet specifiek zijn voor een enkel virus, maar reageren op alle virussen en alle stadia van virale replicatie, zei Reiss.
En zodra onderzoekers het specifieke eiwit aan de buitenkant van menselijke cellen identificeren dat het nieuwe coronavirus gebruikt om toegang te krijgen, 'zullen ze kleine moleculen kunnen vinden die de binding van het virus aan cellen kunnen blokkeren', zei Reiss. Met andere woorden, ze kunnen volledig nieuwe soorten drugs maken in plaats van oudere te hergebruiken. 'Maar het kost tijd om deze te vinden,' zei Reiss.
Daartoe wordt momenteel in laboratoria onderzoek gedaan. In een samenwerking tussen het Amerikaanse ministerie van Volksgezondheid en Human Services en Regeneron Pharmaceuticals werken wetenschappers bijvoorbeeld aan het identificeren van antilichamen die voorkomen dat het coronavirus de cellen binnendringt, volgens een verklaring. Weer anderen zijn op zoek naar een vaccin: onderzoekers van de Amerikaanse National Institutes of Health bevinden zich in de beginfase van het ontwikkelen van een vaccin en zijn van plan om binnen drie maanden een klinische proef te starten, volgens een verklaring.
Cocktail van drugs
In plaats van een enkel medicijn te vinden om het coronavirus te behandelen, "zou ik een cocktail van medicijnen voorstellen die zich op verschillende replicatiestadia richten", zei Reiss. "Dit virus zal waarschijnlijk net als een aantal andere virussen zijn, en het zal mutatie en selectie ondergaan, dus als je maar één antiviraal middel gebruikt, ga je uiteindelijk selecteren op resistentie."
Bovendien zal de behandeling het meest effectief zijn wanneer deze in een vroeg stadium aan een patiënt wordt gegeven, misschien zelfs voordat de symptomen zich ontwikkelen, zei ze. "De antivirale middelen, die heel vroeg in de blootstelling zijn ingenomen, kunnen een echte impact hebben", zei ze. Nadat iemand al in het ziekenhuis is met ademnood en hoge koorts, 'is het veel moeilijker om de infectie te behandelen, zullen mensen de ziekte eerder behandelen'.
Het behandelen van de ziekte betekent het verminderen van de symptomen door onder meer ademhalingsondersteuning te bieden, de koorts te verlagen en ervoor te zorgen dat mensen gehydrateerd worden. De overgrote meerderheid van de coronaviruspatiënten krijgt tegenwoordig dit type behandeling.
Hoewel er op een dag verschillende potentiële antivirale middelen kunnen worden gebruikt om het nieuwe coronavirus te behandelen, zal het waarschijnlijk een paar jaar duren voordat dergelijke medicijnen worden getest en goedgekeurd. Zodra ze zijn goedgekeurd, zal er waarschijnlijk discussie zijn over de vraag of deze antivirale middelen aan patiënten moeten worden gegeven om ziekten te voorkomen of aan patiënten met relatief ongecompliceerde gevallen, vergelijkbaar met het debat over het beste gebruik voor Tamiflu, zei Morse.
"Een goede antivirale oplossing, vroeg genoeg gegeven, kan levensreddend zijn bij ernstige infecties met dit coronavirus," zei hij. 'Het is waarschijnlijk het meest waardevol in ernstige gevallen, en misschien willen we het daarvoor bewaren.'
