Гонки на время

Ученые ЕНД изучают способы использования старых лекарств для лечения инфекции COVID-19

Трио ученых Университета Нью-Мексико использует машинное обучение для отбора тысяч лекарств, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), с целью выявления кандидатов, которые могут быть использованы для лечения инфекции COVID-19.

Они соревнуются со временем, так как новый коронавирус быстро мутирует и распространяется по миру с разрушительным эффектом - и нет однозначного лекарства.

Работа была начата в конце марта, когда команда начала поиск и тестирование известных лекарств, которые могли бы обладать противовирусными свойствами, говорит Тудор Опреа, доктор медицинских наук, профессор и руководитель отдела трансляционной информатики Департамента внутренней медицины ЕНД.

«Мы решаем эту проблему под разными углами», - говорит Опреа. Лекарства, многие из которых были разработаны десятилетия назад для самых разных состояний здоровья, могут изменить правила игры в то время, когда нет вакцин или широко эффективных лекарственных препаратов для лечения этого заболевания.

Команда ЕНД передала свой список кандидатов Национальному центру развития переводческих наук (NCATS) в надежде, что NCATS сможет подтвердить их выводы, говорит Опреа. «Каждое химическое вещество, которое мы отправляем, проходит испытания», - говорит он.

Опря и его команда используют вычислительные методы для анализа университетских DrugCentral база данных, в которой отслеживаются лекарства, одобренные Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, а также одобренные для использования в других странах мира.

Опреа классифицирует каждую молекулу лекарства в соответствии с вирусными белками, на которые она может нацеливаться, что позволяет ему точно определить механизм, с помощью которого она может вывести из строя вирус - важный первый шаг, говорит он.

Опреа сотрудничал с Ларри Скларом, доктором наук, выдающимся профессором кафедры патологии и директором Центра молекулярных открытий UNM, который поддерживает коллекцию образцов лекарств, спонсируемую Центром клинических и трансляционных исследований UNM.

«Тюдор идентифицировал молекулы в библиотеке, которые должны были быть протестированы», - говорит Склар. Затем образцы передаются Стивену Брэдфьюту, доктору философии, доценту Центра глобального здравоохранения UNM, который тестировал лекарства против живого вируса в своей лаборатории уровня биобезопасности 3.

Склар, который изобрел и запатентовал несвязанную технологию, которая изменила лабораторные исследования, применил свои навыки на благо Брэдфьюта.

«Мы пытаемся помочь Стивену и людям, с которыми он работает, сделать тестирование более эффективным», - говорит Склар. «Это процесс, называемый миниатюризацией анализа, который позволяет ему тестировать большее количество молекул за раз."

По словам Склара, в соответствии со стратегией Oprea по нейтрализации "многоугольной" атаки на вирус, вероятно, для достижения желаемого эффекта потребуется одновременное введение двух или более лекарств.

«Еще одно, что мы можем сделать, - это протестировать комбинации лекарств», - говорит он. «Поскольку вполне вероятно, что одно лекарство само по себе не даст желаемого результата, мы предоставили им инструменты для создания комбинаций лекарств, которые также можно было бы протестировать с более высокой производительностью».

По словам Опреа, команда уже добилась определенных успехов. По его словам, циклесонид, глюкокортикоидный препарат, который был опробован для лечения астмы в Японии, по-видимому, оказывает прямое противовирусное действие.

Команда также изучила мороксидин, старый противовирусный препарат, который по химическому составу похож на метформин, обычно используемый для лечения диабета. «Я думаю, что у него есть потенциал действовать как противовирусное средство, и метформин потенциально имеет аналогичные эффекты», - говорит Опреа.

И хотя во всем мире предпринимаются лихорадочные усилия по разработке вакцины от COVID-19, РНК-вирусы, включая новый коронавирус, имеют тенденцию быстро мутировать, а это означает, что может быть невозможно разработать вакцину, которая препятствует их репликации, говорит он.

«Вот почему я думаю, что нам нужно найти химические вещества, чтобы поразить его - и сильно ударить», - говорит Опреа.