Ремдесивир для лечения SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19: оценка имеющихся данных

Оригинал: Ремдесивир для лечения SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19: оценка имеющихся данных

Автор: Yu-chen Cao et al.

Перевод: Екатерина Злотникова, Фонд профилактики рака

Краткая информация

Новая коронавирусная инфекция, которая была впервые обнаружена в конце 2019 года, привлекает огромное внимание. Количество случаев инфицирования по всему миру выросло до более чем 100 тысяч, и вспышка получила статус пандемии, однако до сих пор нет специфического лекарства. Релевантные материалы содержат информацию о том, что новый коронавирус на 80 % сходен с SARS. В сложной ситуации, когда вновь синтезированные лекарственные препараты не могут быть немедленно применены для лечения пациентов, новое применение привычного препарата становится подходящим решением. Первый медицинский опыт с выздоровевшими пациентами в США позволяет считать ремдесивир подходящим на роль специфического лекарственного препарата. Китай также проводит срочные клинические испытания ремдесивира, чтобы начать применять препарат в клинической практике при лечении COVID-19. Мы начали со структуры, иммуногенности и патогенеза коронавирусных инфекций по новому коронавирусу. Далее мы проанализировали фармакологическое действие и предыдущие испытания ремдесивира для определения возможности его применения при COVID-19.

Структура, фармакокинетика и рандомизированные клинические исследования ремдесивира

Ремдесивир Remdesivir (GS-5734) — препарат из группы аналогов нуклеозидов (Fig. 3B) с выраженной противовирусной активностью. Он показал эффективность для лечения смертельных вирусных инфекций — Эболы и вируса Нипах на приматах (не включая человека) [21]. Как ингибитор РНК-зависимой РНК полимеразы (RdRp), он может ингибировать репликацию многих коронавирусов в эпителиальных клетках. Последние исследования сообщают, что ремдесивир конкурирует с эндогенным аналогом АТФ. Будучи добавленным в растущую цепь (положение i), он не может привести к немедленной остановке. Наоборот, он будет продолжать наращивать цепь еще на 3 нуклеотида по направлению к остановке молекулярной цепочки на позиции i+3.

В моделировании SARS на мышах линии Ces1c (−/−) превентивное использование ремдесивира показало удовлетворительные результаты. При применении через 1 день после начала заболевания титр вируса в легких значительно уменьшился с улучшением легочной функции. При применении через 2 дня после начала заболевания титр вируса в легких очевидно может быть снижен, однако уровень выживания мышей остается относительно низким. Это исследование подразумевает, что когда повреждение легких достигает максимального уровня, простое снижение титра вируса более не может подавлять сильный иммунный ответ у мышей, а также показывает, что применение препарата до достижения пика репликации вируса может значимо улучшить симптомы у инфицированных мышей [23].

В моделировании на макаках-резус, инфицированных MERS-CoV, применение ремдесивира за 24 часа до инфицирования позволило полностью предотвратить симптомы, вызываемые MERS-CoV, в значительной степени ингибировать репликацию вируса в дыхательных путях и предотвратить повреждение легких. Применение ремдесивира через 12 часов после инфицирования обеспечило очевидные клинические преимущества: снижение клинических симптомов, репликации вируса в легких и повреждения легких [24].

Успешные случаи применения ремдесивира для лечения COVID-19

На данный момент существуют успешные случаи применения ремдесивира для лечения COVID-19. Журнал New England Journal of Medicine сообщил о полном цикле восстановления первого пациента с COVID-19 в США. Пациент был в провинции Ухань, однако не посещал Уханьский рыбный рынок и не имел прямого контакта с человеком с подтвержденным диагнозом. Он вернулся в Вашингтон 15 января 2020 года. 19 января из-за кашля и повышенной температуры в течение 4 дней он обратился в стационар, где ему поставили диагноз COVID-19. Состояние пациента было стабильным со второго по пятый день после поступления (от 6 до 9 дня от начала заболевания). Вечером на 5 день после поступления уровень сатурации кислорода снизился до 90 %. Состояние продолжило ухудшаться и на 6 день после поступления (10 день после начала заболевания), на рентгенограмме грудной клетки отмечались типичные признаки COVID-19. На фоне продолжающегося ухудшения состояния — вечером на 6 день после поступления — лечащие врачи приняли решение использовать ремдесивир в качестве неутвержденного лекарственного средства. И начали вводить препарат внутривенно вечером на 7 день после поступления (11 день после начала заболевания) — без неблагоприятных реакций. Вводить Vancomycin прекратили той же ночью, cefepime — на следующий день. На 8 день после поступления (12 день после начала заболевания) состояние улучшилось, уровень сатурации кислорода повысился до 94 %. Хотя пациент оставался в стационаре до 30 января 2020 года, все симптомы за исключением кашля и редкой ринореи пропали [31].

В данных публикации можно обнаружить информацию о том, что вирусная нагрузка у пациентов была снижена до инъекции ремдесивира (таб. 2), что не описано в деталях оригинального отчета. Известно, что вирусная инфекция протекает определенное время и проходит без лечения. Случай пациента был из разряда от легких до средних по тяжести с контролируемой лихорадкой. Таким образом, возможно, что его восстановление также связано с ролью собственных защитных механизмов и поддерживающей терапией. Нельзя делать вывод, что улучшение состояния пациента после приема лекарственного препарата абсолютно точно связано с ремдесивиром. Вопрос об этой связи заслуживает дальнейшего рассмотрения. Клинические проявления, особенно респираторные симптомы, значительно улучшились в течение 24 часов, давая надежду пациентам с тяжелым течением COVID-19.

Для острых инфекционных заболеваний уменьшение числа копий вируса в организме является ключевым пунктом. Также действенность лекарственного препарата должна быть ориентирована на данные по фармакокинетике и кинетике COVID-19 на текущей III стадии клинических испытаний.

Применимость испытаний ремдесивира для терапии COVID-19

В соответствии с китайскими рекомендациями по использованию неутвержденных лекарственных препаратов, ремдесивир могут быстро начать назначать пациентам с тяжелым течением COVID-19. Тем не менее открытие зеленого коридора в особых обстоятельствах для ускорения оценки и процесса одобрения лекарственного препарата в соответствующем центре, безусловно, помогает сохранять жизни критических пациентов и продвигать разработку специфических лекарственных препаратов. Ремдесивир все еще трудно внедрить в широкое клиническое использование из-за отсутствия результатов клинических испытаний [33].

Лекарственный препарат GS-441524 (compound A, Fig. 3A) для лечения кошачьего инфекционного перитонита (FIP), вызванного коронавирусной инфекцией, был протестирован на кошках. Его безопасность и эффективность в лечении (FIP) была доказана, получено одобрение FDA (Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов). Можно отметить из структуры, что ремдесивир фосфолиророван из GS-441524. Примечательно, что хотя коронавирусу требуется более 20 поколений для формирования устойчивости к GS-441524, устойчивый вирус все еще чувствителен к высоким концентрациям ремдесивира и выносливость устойчивого вируса снижена до того же уровня, что и у дикого типа MERS-CoV [35], поэтому устойчивый мутировавший вирус еще не превратился в устойчивый супервирус.

В начале разработки ремдесивира Gilead Science выбрал большое количество нуклеозидов или их предшественников для проведения in vitro экспериментов по подавлению роста человеческих микрососудистых эндотелиальных клеток на инфицированных Эбола в лаборатории и обнаружил ингибиторную активность структуры А(EC50 = 0.78 μM). Этим компонентом был GS-441524. Далее на базе структуры А, после изучения активности и токсичности окружающих А структур, изменения предшественника, оптимизации аминокислот и ацильных групп, был выполнен фармакокинетический тест на макаке-крабоеде (Macaca fascicularis) для выбора структуры, такой как GS-5734 (Fig. 3B) [25].

Хотя в фазе II он не был так эффективен, как конкурирующие лекарственные препараты, и клинические испытания были прекращены, ремдесивир показал хорошую безопасность и фармакокинетику как на стадии I, так и на II стадии клинических испытаний.

COVID-19 снова вернул ремдесивир на стадию клинических испытаний. Фаза II клинических испытаний показала переносимость ремдесивира человеком. Из 175 пациентов в фазе II клинического испытания с применением ремдесивира, у 9 выявили серьезные неблагоприятные реакции, 8 из которых оценили как не связанные с лекарством. 1 случай тяжелой гипотензии признали связанным с лекарством, но это по по-прежнему не подтверждено [27]. Тем временем GS-441524, препарат для лечения FIP, показал высокий уровень безопасности в исследованиях на кошках. Локальные реакции в месте инъекции были ограничены кратковременной болью, которая выражалась в голосовом сигнале, иногда рычании и изменении позы в течение 30-60 сек. Эти первоначальные реакции были устранены, когда владельцы животных адаптировались к проведению медицинской манипуляции. За исключением кошки с незначительным повышением уровня азота в моче и СДМА (симметричный диметиларгинин) на третьем круге лечения, никаких иных признаков системного отравления не обнаружили [34].

На основании большого количество исследований синтеза и структурной активности, можно сделать вывод, что токсичность была очень существенно снижена после того, как GS-411524 был синтезирован в GS-5734 (ремдесивир) [36]. Безопасность ремдесивира для человека продолжают изучать.

Коронавирусы должны реплицировать нуклеиновые кислоты для генерации нового потомственного вируса после внедрения в человеческие клетки. SARS-CoV-2 - одноцепочечный РНК вирус, таким образом РНК-зависимая РНК-полимераза должна быть использована для репликации нуклеиновых кислот. Ремдесевир — это аналог нуклеозида, действует как ингибитор РНК-зависимой РНК-полимеразы и может обеспечить схему для блокировки репликации РНК. Связанные исследования обнаружили, что он играет роль в финальной стадии проникновения в клетку, что согласуется с ожидаемым механизмом действия. Wuhan Virus Research Institute выполнил in vitro тест по ингибированию и обнаружил, что ремдесивир может блокировать вирус с очень низкой микромолярной концентрацией Vero E6 клеток, инфицированных вирусом, и клеточная селективность является высокой (EC50 = 0.77 μM, CC50 > 100 μM, SI > 129.87) [2].

В экспериментах на макаках-крабоедах (Macaca fascicularis) при изучении Эболы выяснили, что в случае внутривенной инъекции ремдесивира в дозировке 10 mg/kg препарат может оставаться в крови в течение длительного времени и ингибировать Эболу с результатом в 100 % [25].

Результаты Wuhan Virus Research Institute ниже, чем в модельном исследовании на обезьянах, но позволяют предположить, что ремдесивир также может быть опробован на инфицированных SARS-CoV-2 обезьянах.

Хотя есть много ограничений в отношении применения ремдесивира, фаза III клинических испытаний по SARS-CoV-2 не только может помочь в борьбе с эпидемией, но также имеет стратегическое значение для разработки большего количества эффективных противовирусных препаратов будущего.

Заключение

Ситуационное и политическое превосходство ремдесивира так же, как и результаты предыдущих исследований и эффект от применения, делают обязательными клинические испытания в отношении SARS-CoV-2. Исходя из того, что SARS-CoV-2 является РНК вирусом, который может легко мутировать, быстрый старт клинических испытаний — несомненно правильный выбор, чтобы предотвратить мутационную устойчивость из-за слепого применения препаратов. На медиа-брифинге с руководством ВОЗ по COVID-19 20 февраля 2020 года отметили, что по 2 клиническим испытаниям ремдесивира результаты ожидаются в течение 3 недель. 24 февраля 2020 года ВОЗ выразил вотум доверия к экспериментальному антивирусному препарату разработки Gilead Sciences ремдесивир, отмечая что ремдесивир имеет большой потенциал и может быть лучшим кандидатом для лечения COVID-19. Каким бы ни был прогресс в клинических испытаниях, мы ожидаем, что клинические испытания ремдесивира как многообещающего лекарственного препарата, принесут выдающиеся прорывы в лечении COVID-19, или, что более многообещающе, других вирусных инфекций в будущем.