Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор» Информационный мониторинг эпидемиологической ситуации по оови в мире и России Бюллетень №5
Скачать 0.84 Mb.
|
3.3 Соединения, направленные против симптомов инфекции Эбола: модуляторы воспаления На сегодняшний день установлено, что неадаптированные штаммы EBOV вызывают геморрагическую лихорадку только у людей и нечеловекообразных приматов, [41, 134–136]. Хотя это видоспецифическое ограничение было проблематичным, поскольку для моделирования заболевания на грызунах требуются адаптированные штаммы [137], исследования, проведенные на грызунах, сыграли ключевую роль в определении путей усиления иммунного ответа и блокирования репликации вируса. Например, NOD-SCID, нокаутные по рецептору IFN-α/β и иммунокомпетентные мыши, получившие антимышиные антитела IFN- α/β, погибали после заражения неадаптированным EBOV (дикого типа) [138]. В отдельной серии исследований лечение ингибиторами s-аденозил-гомоцистеин (SAH) гидролазы – 3-деазанпланоцином A (c3-NpcA) [139] и карбоциклическим 3-деазанаденозином Ca-c3 Ado) [140], которые ингибируют репликацию различных ДНК- и РНК-вирусов, полностью защищало иммунокомпетентных мышей во время смертельного заражения адаптированным к мышам EBOV (Табл. 2). Дальнейшие исследования показали, что защитный эффект мог полностью сойти на нет в результате одновременного введения ингибиторов SAH-гидролазы и антимышиных антител IFN- α/β [138]. Хотя эти результаты убедительно показывают, что устойчивость и/или восприимчивость к заражению EBOV дикого типа опосредована реакцией интерферона типа I, повторная активизация противовирусной реакции тем же путем не была терапевтически эффективной у макак-резусов [141], бабуинов [142] и африканских зеленых мартышек [143]. Эта реакция улучшена с помощью видоспецифического интерферона. Дальнейшие исследования этого метода еще не проводились. В ходе недавнего исследования по выявлению новых терапевтических средств для лечения и смягчения патологических симптомов, связанных с филовирусными геморрагическими лихорадками, было установлено, что соединение NSC62914, антиоксидант, который действует в качестве поглотителя активных форм кислорода (ROS), подавляет репликацию вирусов EBOV, Марбург, Ласса и лихорадки долины Рифт in vitro [144]. Хотя роль ROS в патогенезе филовирусной инфекции в настоящее время неясна, это соединение защищало мышей от смертельного заражения EBOV (Табл. 2). Это было важное открытие, учитывая тот факт, что другие известные антиоксиданты не влияли на заражение EBOV. Это также позволяет предположить, что NSC62914 и другие соединения с антиоксидантными свойствами могут поддерживать другие сигнальные пути клетки, общие для многих вирусов, которые блокируются во время инфекции EBOV. 3.4 Соединения, направленные против симптомов инфекции Эбола: модуляторы коагуляции Избыточная продукция прокоагулянтных тканевых факторов во время инфекции Эбола способствует нарушениям свертывания, которые прогрессируют в полиорганную недостаточность, часто заметную по уменьшению количества циркулирующего белка C [145]. Таким образом, стимуляция свертывания через путь тканевого фактора посредством введения ингибитора фактора VIIa/тканевого фактора [рекомбинантный антикоагулянтный белок нематод c2 (rNAPc2)] [146] или активации пути природного антикоагулянтного белка C рекомбинантным человеческим активированным белком C (rhAPC) [147] была логическим выбором при разработке схем поддерживающей постконтактной терапии. Каждое из этих соединений значительно снижало продукцию провоспалительных цитокинов и продлевало среднее время до момента смерти по сравнению с непролеченными животными - моделями инфекции (Табл. 3). Несмотря на эти многообещающие результаты, рутинному применению этих препаратов у людей воспрепятствовали противоречивые отчеты об испытаниях фазы II по оценке их клинической эффективности при лечении септического шока [148, 149] и последующее изъятие одного из продуктов на рынке США [150]. 4 Направления будущих исследований: разработка мелкомолекулярных терапевтических препаратов против инфекции Эбола Несмотря на имеющуюся потребность в эффективных схемах для профилактики вызываемых вирусом Эбола геморрагических лихорадок и защиты от них, множество существенных препятствий не позволили перспективным кандидатам дойти до тех, кто в них нуждается. Одной из основных причин скромного прогресса, достигнутого в этой области за последние два десятилетия, является то, что важные исследования по «доказательству принципа» могут проводиться только в лабораториях с максимальным уровнем изоляции BSL-4. Значительный прогресс в развитии высокопроизводительных систем, позволяющих проводить быстрый скрининг потенциальных противовирусных соединений при гораздо более низком уровне изоляции (BSL-2), и применение технологии РНК-интерференции для подтверждения этих данных привели к открытию нескольких новых соединений, которые продемонстрировали защитную эффективность в моделях инфекции с использованием животных (Табл. 2, 3) [123, 128, 130, 131]. Поскольку этот метод значительно ускорит открытие новых терапевтических средств для борьбы с вирусом Эбола, он также повысит необходимость проведения исследований в моделях с использованием более крупных животных, так как данные, полученные на грызунах, могут неточно отражать фармакологические и токсикологические реакции людей. Большинство из недавно открытых мелкомолекулярных терапевтических средств для лечения филовирусных геморрагических лихорадок имеют ограниченные сывороточные периоды полувыведения и низкую биодоступность в тканях-мишенях, что обусловливает необходимость введения чрезмерно больших количеств соединения при многодозовых схемах для достижения оптимального терапевтического эффекта [115, 127, 128, 130, 131, 144]. Также хорошо известно, что активность любого терапевтического средства или вакцины во многом зависит от физической стабильности активного соединения и выбранной системы доставки. Период полувыведения и биодоступность могут быть значительно повышены за счет составов, поддерживающих структурную целостность лекарственного средства и защищающих его от действия нуклеаз и других разлагающих ферментов in vivo и во время длительного хранения [151, 152]. Таким образом, целенаправленные усилия по разработке новых составов, которые могут стабилизировать или изменить физическую конформацию этих перспективных соединений, будут иметь жизненно важное значение для повышения их эффективности и снижения их токсичности по мере их продвижения в клиническую практику. Включение этих составов в соответствующие платформы для доставки в дальнейшем позволит перейти к схемам с однократной дозой, удобным в условиях вспышек и постконтактного лечения. Некоторые из наиболее актуальных стратегий разработки составов/доставки новых терапевтических средств против вируса Эбола подробно обсуждаются ниже и находят применение при создании как мелкомолекулярных препаратов, так и вакцинных платформ. 4.1 Разработка составов: мукоадгезивные агенты/усилители абсорбции Мукоадгезивные агенты обеспечивают близкий контакт терапевтических молекул с поверхностью клеток слизистой оболочки и продлевают время их нахождения на поверхности дыхательных путей, ротовой полости, пищеварительного и мочеполового трактов и кожи [153]. Они также подавляют процессы мукоцилиарного клиренса (МЦК), в результате которых инородные частицы быстро удаляются из этих участков [154]. Мукоадгезивные соединения можно разделить на три категории [155]. Первая группа включает такие гидрофильные полимеры как альгинат натрия, натрий- карбоксиметилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу и Карбопол, которые способны образовывать ковалентные водородные связи с слизистым слоем [156]. Вторая группа состоит из таких катионных полимеров как хитозан и синтетические полиметакрилаты, которые взаимодействуют с отрицательно заряженным муцином за счет образования ионных или водородных связей. Третья группа состоит из тиолированных полимеров, или тиомеров, которые образуют ковалентные связи со свободными сульфгидрильными группами в муцине [157]. Тиомеры являются на сегодняшний день самыми мощными мукоадгезивными агентами для доставки лекарственных препаратов к поверхностям слизистых оболочек [158]. Несмотря на то, что мукоадгезивные агенты явно способствуют непосредственному контакту с поверхностью слизистой оболочки, большинство из них, хотя и не все сравнительно плохо доставляют терапевтические молекулы через подлежащий монослой эпителиальных клеток, непроницаемый для большинства соединений при отсутствии специфических транспортеров. Поэтому мукоадгезивные агенты часто используются в сочетании с усилителем абсорбции, соединением, которое слегка ослабляет клеточные мембраны или плотные соединения, чтобы лекарственное средство абсорбировалось через трансцеллюлярные или парацеллюлярные пути [159]. Усилители абсорбции, обычно используемые в терапевтических составах, одобренных для использования у человека, включают карбогидраты, поверхностно-активные вещества, соли желчных кислот и их производные, фосфолипиды, циклодекстрины и поли(этилен) гликоли [160]. Проникающие в клетку пептиды, производные от белка Tat ВИЧ-1 [161] и гомеодомена белка Antennapedia из Drosophila melanogaster (пенетратин) [162], также использовались для усиления поглощения клетками больших молекул. Хотя точный механизм, посредством которого они оказывают свое действие, не вполне ясен, ряд недавних исследований in vivo показывает, что эти новые молекулы могут усовершенствовать доставку молекул миРНК с минимальной токсичностью [163]. 4.2 Разработка составов: носители на основе липидов Липосомы представляют собой везикулы, состоящие из липидных или фосфолипидных бислоев с водным ядром. В зависимости от производственного процесса, эти частицы состоят из одного (однослойные) или нескольких концентрических (многослойные) липидных бислоев и имеют размер в пределах от 50 до 2000 нм [164]. Липидные мицеллы представляют собой монослойные структуры, образованные фосфолипидами, конъюгированными с поли(этилен)гликолем (ПЭГ), которые спонтанно проходят процесс самосборки, когда концентрации мицелл превышают критические концентрации мицеллообразования (ККМ) в водном растворе [165]. В таких относительно небольших частицах (7-35 нм) гидрофобные ацильные цепи липидов образуют ядро мицеллы, а полярные головные группы образуют внешнюю гидрофильную корону. Твердые липидные наночастицы состоят из липидных эмульсий субмикронных размеров, где жидкий липид (масло) был заменен на твердый липид, диспергированный в водном растворе поверхностно-активного вещества [166]. В каждой из этих систем используются фосфолипиды, триглицериды и холестерин, производные или экстрагированные из природных источников, которые являются биосовместимыми и биоразлагаемыми in vivo [167]. Из этих систем наиболее широко изучались липосомы: на протяжении более чем 40 лет проводились исследования, описывающие их пригодность в качестве носителей для гидрофильных и гидрофобных малых молекул и антигенов для вакцин. Первые исследования по оценке способности липосомальных препаратов повышать абсорбцию препаратов выявили, что эти частицы эффективно поглощаются ретикулоэндотелиальной системой (РЭС), что делает их подходящими кандидатами для разработки вакцин [168, 169]. С того времени было показано, что препараты липосомального антигена индуцируют реакции T-хелперов (Th) типа 1 и 2 в отношении липидной композиции [170, 171]. Было обнаружено, что липосомы вполне универсальны для использования при разработке вакцин благодаря тому, что липидные композиции могут быть легко адаптированы к типу желаемой иммунной реакции, они совместимы с большинством адъювантов и могут включать антигены различной величины [172, 173]. Они также служат в качестве платформы для виросом, которые могут применяться для иммунизации или нацеливания лекарственных препаратов [174, 175]. Хотя присущее РЭС поглощение липосом получило высокую оценку в области разработки вакцин, оно было неприемлемо для большинства мелкомолекулярных терапевтических препаратов, поскольку они быстро выводились из кровотока, прежде чем могли оказать терапевтическое действие. Разработка «стелс»-липосом, в которых ПЭГ и другие биосовместимые полимеры наносились на поверхность липосом, чтобы предотвратить распознавание опсонинами, позволила значительно снизить поглощение в РЭТ и привела к созданию первого липосомального состава, одобренного для клинического использования в США и Европе [164, 176]. Включение этих полимеров в липосомальные препараты также имело то дополнительное преимущество, что они способствуют химическому присоединению широкого спектра лигандов для перенаправления липосомы от РЭС к определенным органам и типам клеток [164, 167, 177]. 4.3 Разработка составов: биосовместимые полимеры Применение липосомальных препаратов ограничено ввиду низкой физической и химической стабильности в биологических жидкостях и в качестве компонентов составов при комнатной температуре. Крупномасштабное производство этих продуктов также проблематично, поскольку воспроизводимость от партии к партии вызывает серьезную озабоченность [178]. Для решения этих проблем были разработаны и широко используются в фармацевтической науке на протяжении нескольких десятилетий методы «захвата и инкапсуляции» для встраивания мелких молекул, белков и пептидов в наночастицы, созданные из биоразлагаемых полимеров [179]. Эти препараты способствуют непрерывному высвобождению соединения в течение длительного времени, что улучшает периоды полувыведения лекарственных препаратов с низкими профилями биодоступности [180, 181]. Они также уменьшают до минимума общий поверхностный заряд терапевтического соединения и способствуют взаимодействию с тканями и органами-мишенями, улучшая профили биодоступности [182]. Многие естественные полимеры, например, альгинат, хитозан, желатин, альбумин, пуллулан, глиадин и декстран были в центре внимания большого количества новаторских исследований по оценке этой транспортной системы для доставки вакцин и лекарственных препаратов [179]. Синтетические полимеры, например, поли(капролактон), поли(метилакрилат) и поли(молочная-ко-гликолевая кислота) менее иммуногенны, чем перечисленные выше. Наночастицы, состоящие из этих полимеров в различных сочетаниях и с различными молекулярными массами, могут быть приготовлены высоко воспроизводимым способом. Из этих полимеров поли(молочная-ко-гликолевая кислота) (ПМГК) была широко изучена и охарактеризована, а также одобрена FDA США и Европейским медицинским агентством (ЕМА) в различных системах доставки лекарственных средств для применения у людей [183]. Как и в случае липосомальных носителей, белки, антитела и другие известные лиганды можно нанести на поверхность этих частиц, чтобы направить их к специфическим физиологическим мишеням. Недавние исследования определили методы, в которых нацеливающие молекулы могут быть впечатаны непосредственно в полимерную матрицу, чтобы свести к минимуму необходимость дополнительных сложных модификаций поверхности этих частиц, после встраивания в них терапевтического соединения [184, 185]. Достижения в области химии полимеров также способствовали разработке «умных» частиц, способных доставлять свой терапевтический груз в ответ на изменения температуры, содержания кислорода, рН, и освещенности, что может быть полезно при разработке терапевтических средств для лечения геморрагических лихорадок Эбола в будущем [186–188] 5 Заключение Из сделанных нами обобщений ясно, что разработка эффективной вакцины против лихорадки Эбола продвинулись дальше, чем усилия по выявлению мелкомолекулярных терапевтических препаратов для лечения инфекции. Хотя начаты ранние стадии клинических испытаний некоторых вакцинных платформ, продолжительность иммунного ответа, вызываемого каждой из них, полностью не охарактеризована. Это вызывает определенную озабоченность, поскольку программы периодической иммунизации против геморрагической лихорадки Эбола представляются нереальными и дорогостоящими, учитывая, что бремя этого заболевания ограничивается в настоящее время конкретным регионом мира. Хотя точные корреляты защиты людей от вируса Эбола продолжают оставаться предметом споров, системный вакцинологический подход с использованием микрочипов, протеомики на основе масс-спектрометрии, а также метаболомики и численного моделирования будет определять, какие иммунные реакции необходимы для защиты. Данные, полученные с помощью такого рода исследований, будут также способствовать дальнейшему совершенствованию современных вакцинных платформ с составами, усиливающими специфические типы недолговечных иммунных реакций. Кроме того, важно отметить, что большинство описанных выше потенциальных методов постконтактного лечения продемонстрировали защитную эффективность у животных, получивших лечение вскоре (30-60 мин) после воздействия вируса Эбола. Это невозможно в условиях естественных вспышек, когда инфицированные люди не будут обращаться за медицинской помощью в течение нескольких дней. Исследования по оценке профилей экспрессии генов во время активной инфекции Эбола были бы ценным инструментом при разработке методов постконтактного лечения для людей, у которых развилось симптоматическое заболевание; однако лаборатории, финансирование и реагенты для их проведения весьма ограничены. Хотя открытие мелкомолекулярных терапевтических средств для борьбы с геморрагической лихорадкой Эбола отставало от разработки вакцин, недавние усилия по разработке систем высокопроизводительного скрининга, не требующих использования лабораторий с максимальным уровнем изоляции, будут способствовать более быстрому прогрессу в области открытия и разработки новых терапевтических средств для лечения лихорадки Эбола и других геморрагических лихорадок в течение ближайших 5 лет. Эта тенденция может вновь вызвать интерес и приток финансирования для поддержки клинических испытаний наиболее перспективных терапевтических соединений и разработки планов применения данной вакцины или терапевтического препарата после получения лицензии, а также инфраструктуры, необходимой для их доставки в регионы, где они больше всего необходимы. |
Похожие:
 | Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Геморрагическая лихорадка Эбола в Юго-Западной Африке (Ситуация на 21. 04. 2014 года) | | Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Сообщение от президента Медицинского отделения Техасского университета 23 марта 2013 года |
| Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Двадцать четыре (24) пациента в настоящее время находятся в Центрах лечения evd: Конакри (6), Guéckédou (9), Telimele (3) и Boffa... | | Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Оперативная информация о болезни, вызванной вирусом Эбола (бввэ) в Западной Африке на сайте воз |
| Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Каскадная регуляция экспрессии генов вируса осповакцины модулируется многоступенчатыми промоторами. Yang Z, Maruri-Avidal L, Sisler... | | Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Заявление воз по итогам совещания Комитета Международных медико-санитарных правил по чрезвычайной ситуации в отношении вспышки Эболы... |
| Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Компания Bavarian Nordic получает разрешение на продажу оспенной вакцины imvanex в Европе (Bavarian Nordic Receives European Marketing... | | Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Эбола (бввэ), 171 из которых закончился смертельным исходом. Со времени последней сводки от 9 мая 2014 г произошло 5 новых случаев... |
| Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... Юго-Восточной Гвинеи (районы Гуэкеду, Масента и Киссидугу). Семеро заболевших в настоящее время проходят лечение в изоляторах района... | | Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «вектор»... «Ликвидация оспы: уничтожение запасов вируса натуральной оспы». В подготовленном к сессии докладе Секретариата воз2 представлена... |
| Получение антигенов и использование их для разработки средств диагностики... Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор»... |  | 29 марта 2012 года Дата введения Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"; Федеральным казенным учреждением здравоохранения "Противочумный... |
| Информационный бюллетень №15 (конкурсы, гранты, конференции) Ноябрь 2006 Содержание: «Горящие» Центрально-черноземный региональный информационный центр научно-технологического сотрудничества с ес | | Информационный бюллетень №10. (конкурсы, гранты, конференции) Июнь... Центрально-черноземный региональный информационный центр по научно-технологическому сотрудничеству с ес |
| Информационный бюллетень №13. (конкурсы, гранты, конференции) Сентябрь... Центрально-черноземный региональный информационный центр по научно-технологическому сотрудничеству с ес | | Информационный бюллетень №7. (конкурсы, гранты, конференции) Апрель... Центрально-черноземный региональный информационный центр по научно-технологическому сотрудничеству с ес |
