Một nhóm do các nhà khoa học thuộc Trường Y Perelman thuộc Đại học Pennsylvania dẫn đầu đã xác định được 9 phương pháp điều trị COVID-19 mới tiềm năng, trong đó có 3 phương pháp đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) phê duyệt để điều trị các bệnh khác.

Nhóm nghiên cứu, những người có phát hiện được công bố trênBáo cáo Tế bào, đã sàng lọc hàng nghìn loại thuốc hiện có và các phân tử giống thuốc về khả năng ức chế sự sao chép của coronavirus gây COVID-19, SARS-CoV-2. Trái ngược với nhiều nghiên cứu trước đây, màn hình đã kiểm tra các phân tử về hoạt động chống vi-rút ở nhiều loại tế bào khác nhau, bao gồm cả các tế bào lót đường thở của con người tương tự như các tế bào bị ảnh hưởng chủ yếu trong COVID-19.

Trong số chín loại thuốc được tìm thấy để giảm sự nhân lên của SARS-CoV-2 trong các tế bào hô hấp, ba loại đã được FDA chấp thuận: thuốc chống thải ghép cyclosporine, thuốc điều trị ung thư dacomitinib và thuốc kháng sinh salinomycin. Chúng có thể được thử nghiệm nhanh chóng ở người tình nguyện và bệnh nhân COVID-19.

Các thí nghiệm cũng làm sáng tỏ các quy trình chính mà coronavirus sử dụng để lây nhiễm các tế bào khác nhau và phát hiện ra rằng thuốc kháng vi-rút remdesivir, có Giấy phép Sử dụng Khẩn cấp của FDA để điều trị COVID-19, dường như hoạt động chống lại vi-rút trong các thử nghiệm nuôi cấy tế bào trên đường hô hấp tế bào, trong khi hydroxychloroquine thì không.

“Khám phá của chúng tôi ở đây gợi ý những con đường mới cho các can thiệp điều trị chống lại COVID-19, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thử nghiệm các loại thuốc ứng cử viên trong tế bào hô hấp,” đồng tác giả cấp cao Sara Cherry, Tiến sĩ, Giáo sư Bệnh học và Phòng thí nghiệm và Giám đốc khoa học của Lõi sàng lọc thông lượng cao (HTS) tại Penn Medicine.

Các cộng tác viên nghiên cứu bao gồm đồng tác giả cao cấp David Schultz, Tiến sĩ, giám đốc kỹ thuật của HTS Core, và Holly Ramage, Tiến sĩ, trợ lý giáo sư về vi sinh và miễn dịch học tại Đại học Thomas Jefferson.

Mặc dù đã đạt được nhiều tiến bộ trong việc phát triển vắc-xin và phương pháp điều trị vi-rút SARS-CoV-2, nhưng vẫn còn nhiều cơ hội để cải thiện. Tại Hoa Kỳ, các phương pháp điều trị COVID-19 kháng vi-rút duy nhất đã nhận được Giấy phép Sử dụng Khẩn cấp của FDA – remdesivir và một số chế phẩm kháng thể kháng SARS-CoV-2 – đắt tiền và hiệu quả không cao 100%.

Đối với dự án sàng lọc của họ, Cherry và các đồng nghiệp đã tập hợp một thư viện gồm 3.059 hợp chất, bao gồm khoảng 1.000 loại thuốc được FDA chấp thuận và hơn 2.000 phân tử giống thuốc đã cho thấy hoạt động chống lại các mục tiêu sinh học xác định. Sau đó, họ đã kiểm tra tất cả những thứ này về khả năng ức chế đáng kể sự nhân lên của SARS-CoV-2 trong các tế bào bị nhiễm mà không gây ra nhiều độc tính.

Ban đầu, họ thực hiện sàng lọc kháng vi-rút bằng cách sử dụng các loại tế bào mà chúng có thể phát triển dễ dàng trong phòng thí nghiệm và lây nhiễm SARS-CoV-2, cụ thể là tế bào thận của Khỉ xanh châu Phi, và một dòng tế bào có nguồn gốc từ tế bào gan người. Với những màn hình này, họ đã xác định và xác nhận một số hợp chất hoạt động trong tế bào thận khỉ và 23 hợp chất hoạt động trong tế bào gan người. Hydroxychloroquine, được sử dụng như một loại thuốc trị sốt rét và remdesivir, có hiệu quả trên cả hai loại tế bào.

Vì SARS-CoV-2 chủ yếu là một loại vi rút đường hô hấp và được cho là gây nhiễm trùng qua các tế bào niêm mạc đường thở, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm một loại tế bào hô hấp mà họ có thể lây nhiễm vi rút trong thực nghiệm. Cuối cùng, họ đã xác định được một dòng tế bào thích hợp, Calu-3, có nguồn gốc từ các tế bào lót đường thở của con người. Họ sử dụng các tế bào có nguồn gốc từ đường hô hấp này để kiểm tra các hợp chất kháng vi-rút được xác định thông qua màn hình tế bào gan của con người và phát hiện ra rằng chỉ có 9 tế bào có hoạt động trong các tế bào mới. Chín không bao gồm hydroxychloroquine. (Remdesivir hoạt động trong tế bào Calu-3 nhưng không được đưa vào danh sách vì nó đã được sử dụng để chống lại COVID-19.)

Bằng cách xác định các bộ thuốc khác nhau hoạt động trên các loại tế bào khác nhau, các nhà nghiên cứu cũng làm sáng tỏ cơ chế của SARS -CoV-2 sử dụng để truy cập vào các ô. Các phát hiện cho thấy rằng trong tế bào thận và gan, vi rút sử dụng một cơ chế có thể bị phá vỡ, ví dụ, bởi hydroxychloroquine; tuy nhiên, vi rút dường như sử dụng một cơ chế khác trong các tế bào hô hấp, do đó giải thích sự thiếu thành công của hydroxychloroquine trong các tế bào đó – và trong các thử nghiệm lâm sàng COVID-19.

Chín loại thuốc kháng vi-rút hoạt động trong các tế bào hô hấp bao gồm salinomycin, một loại kháng sinh thú y cũng đang được nghiên cứu như một loại thuốc chống ung thư; chất ức chế enzym kinase dacomitinib, một loại thuốc chống ung thư; bemcentinib, một chất ức chế kinase khác hiện đang được thử nghiệm chống lại bệnh ung thư; thuốc kháng histamine ebastine; và cyclosporine, một loại thuốc ức chế miễn dịch thường được sử dụng để ngăn chặn sự đào thải miễn dịch của các cơ quan được cấy ghép.

Nghiên cứu nhấn mạnh cyclosporine là đặc biệt hứa hẹn, vì nó dường như hoạt động chống lại SARS-CoV-2 trong các tế bào hô hấp và không hô hấp, và thông qua hai cơ chế riêng biệt: ức chế các enzym tế bào được gọi là cyclophilins, mà coronavirus tấn công để hỗ trợ chính nó và ngăn chặn Viêm COVID-19 nghiêm trọng có khả năng gây chết người.

Cherry nói: “Có thể có những lợi ích quan trọng đối với việc sử dụng cyclosporine ở bệnh nhân COVID-19 nằm viện, và các thử nghiệm lâm sàng đang diễn ra tại Penn và các nơi khác đang kiểm tra giả thuyết đó,” Cherry nói.

Tham khảo: “Màn hình định vị lại thuốc tiết lộ các con đường xâm nhập cụ thể theo loại tế bào và các loại thuốc được FDA phê duyệt có hoạt tính chống lại SARS-Cov-2” của Mark Dittmar, Jae Seung Lee, Kanupriya Whig, Elisha Segrist, Minghua Li, Brinda Kamalia, Lauren Castellana, Kasirajan Ayyanathan, Fabian L. Cardenas-Diaz, Edward E. Morrisey, Rachel Truitt, Wenli Yang, Kellie Jurado, Kirandeep Samby, Holly Ramage, David C. Schultz và Sara Cherry, 23 tháng 3 năm 2021,Cell Reports.
DOI: 10.1016 / j.celrep.2021.108959

Nghiên cứu được hỗ trợ bởi sự tài trợ của Viện Y tế Quốc gia (5R01AI140539, 1R01AI1502461, R01AI152362), Mark Foundation, Dean’s Innovation Fund, Laddie and Linda Montague Foundation, Burroughs Wellcome Fund, Mercatus, và Quỹ Bill và Melinda Gates.

Nguồn: scitechdaily