Μετά το τέλος του δεύτερου παγκοσμίου πολέμου, η μαζική παραγωγή της πενικιλίνης επέτρεψε τη σωτήρια θεραπεία από τις βακτηριακές λοιμώξεις σε τραυματίες στρατιώτες. Έκτοτε, η πενικιλίνη και πολλά άλλα αντιβιοτικά έχουν αντιμετωπίσει με επιτυχία μια μεγάλη ποικιλία βακτηριακών λοιμώξεων.
Αλλά τα αντιβιοτικά δεν λειτουργούν κατά των ιών. Δεν είναι αντιικά. Από το ξέσπασμα της πανδημίας του κορωναϊού, οι ερευνητές και οι φαρμακευτικές εταιρείες αγωνίζονται να βρουν ένα αντιικό που μπορεί να θεραπεύσει το SARS-CoV-2, τον ιό που προκαλεί το COVID-19.
Γιατί υπάρχουν τόσο λίγα αντιικά; Η απάντηση βασίζεται στη βιολογία, και συγκεκριμένα στο γεγονός ότι οι ιοί χρησιμοποιούν τα δικά μας κύτταρα για να πολλαπλασιαστούν. Αυτό καθιστά δύσκολη τη θανάτωση των ιών χωρίς να σκοτώσουμε τα δικά μας κύτταρα κατά τη διαδικασία.
Οι διαφορές μεταξύ βακτηριακών και ανθρώπινων κυττάρων είναι αυτά που καθιστούν δυνατή τα αντιβιοτικά. Τα βακτήρια είναι αυτοτελείς μορφές ζωής που μπορούν να ζήσουν ανεξάρτητα, χωρίς οργανισμό ξενιστή. Είναι παρόμοια με τα κύτταρα μας, αλλά έχουν επίσης πολλά χαρακτηριστικά που δεν βρίσκονται στον άνθρωπο.
Για παράδειγμα, η πενικιλίνη είναι αποτελεσματική επειδή παρεμβαίνει στην κατασκευή του βακτηριακού κυτταρικού τοιχώματος. Τα κυτταρικά τοιχώματα αποτελούνται από ένα πολυμερές που ονομάζεται πεπτιδογλυκάνη. Τα ανθρώπινα κύτταρα δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα ή πεπτιδογλυκάνη. Έτσι τα αντιβιοτικά που εμποδίζουν την παραγωγή πεπτιδογλυκανών στα βακτήρια μπορούν να τα αναστείλουν χωρίς να βλάψουν τον άνθρωπο που παίρνει το φάρμακο. Αυτή η αρχή είναι γνωστή ως επιλεκτική τοξικότητα.
Σε αντίθεση με τα βακτήρια, οι ιοί δεν μπορούν να αναπαραχθούν ανεξάρτητα, έξω από ένα κύτταρο ξενιστή. Υπάρχει συζήτηση για το αν είναι πραγματικά ζωντανοί οργανισμοί.
Για την αναπαραγωγή τους, οι ιοί εισέρχονται σε ένα κύτταρο ξενιστή και εισβάλλουν στον “υπολογιστή” του. Μόλις εισέλθουν, ορισμένοι ιοί παραμένουν αδρανείς, κάποιοι αναπαράγονται αργά και διαρρέουν από τα κύτταρα για μεγάλο χρονικό διάστημα και άλλοι δημιουργούν τόσα πολλά αντίγραφα που το κύτταρο ξενιστής σκάει και πεθαίνει. Τα νεοαναπαραγόμενα σωματίδια του ιού διασπείρονται και μολύνουν νέα κύτταρα ξενιστές.
Μια αντιικά θεραπεία που παρεμβαίνει στον ιικό κύκλο «ζωής» κατά τη διάρκεια αυτών των συμβάντων θα μπορούσε να είναι επιτυχής. Το πρόβλημα είναι ότι εάν στοχεύει μια διαδικασία αναπαραγωγής που είναι επίσης σημαντική για το κύτταρο ξενιστή, είναι πιθανό να είναι τοξικό και για τον ανθρώπινο ξενιστή. Η θανάτωση ιών είναι εύκολη. Η διατήρηση των κυττάρων ξενιστών είναι το δύσκολο μέρος.
Τα επιτυχημένα αντιικά στοχεύουν και διακόπτουν μια διαδικασία ή δομή μοναδική για τον ιό, αποτρέποντας έτσι την αντιγραφή του ενώ ελαχιστοποιεί τη βλάβη στον ασθενή. Όσο περισσότερο εξαρτάται ο ιός από το κύτταρο ξενιστή, τόσο λιγότεροι στόχοι υπάρχουν για να αντιμετωπιστούν με αντιιικά φάρμακα. Δυστυχώς, οι περισσότεροι ιοί προσφέρουν λίγα σημεία που μπορούν να στοχευτούν.
Κάτι άλλο είναι ότι οι διαφορετικοί ιοί διαφέρουν ο ένας από τον άλλο πολύ περισσότερο από ότι τα διαφορετικά βακτήρια. Όλα τα βακτήρια έχουν διπλόκλωνο γονιδίωμα DNA και αναπαράγονται με διαχωρισμό στα δύο, παρόμοια με τα ανθρώπινα κύτταρα.
Υπάρχει όμως μεγάλη ποικιλία μεταξύ των διαφορετικών ιών. Μερικά έχουν γονιδιώματα DNA, ενώ άλλα έχουν γονιδιώματα RNA, και μερικά είναι μονόκλωνα, ενώ άλλα είναι δίκλωνα. Αυτό καθιστά πρακτικά αδύνατη τη δημιουργία ενός φαρμάκου ευρέος φάσματος που θα λειτουργεί σε διαφορετικούς τύπους ιών.
Ωστόσο, υπάρχουν σημεία διαφοράς μεταξύ ανθρώπων και ιών, κάτι που οδήγησε σε κάποια επιτυχία. Ένα παράδειγμα είναι η γρίπη Α, η οποία είναι μια μορφή της γρίπης.
Η γρίπη Α ξεγελά τα ανθρώπινα κύτταρα ώστε να μπορεί να εισέλθει σε αυτά. Μόλις βρεθεί μέσα στα κύτταρα μας, ο ιός πρέπει να “γδυθεί”, αφαιρώντας το εξωτερικό του στρώμα για να απελευθερώσει το RNA του στο κύτταρο. Μια ιική πρωτεΐνη που ονομάζεται πρωτεΐνη matrix-2 είναι το κλειδί για αυτήν τη διαδικασία, διευκολύνοντας μια σειρά γεγονότων που απελευθερώνει το ιικό RNA από το σωματίδιο του ιού. Μόλις το ιικό RNA απελευθερωθεί μέσα στο κύτταρο του ξενιστή, μεταφέρεται στον πυρήνα του κυττάρου για να ξεκινήσει η αντιγραφή του ιού.
Αλλά εάν ένα φάρμακο μπλοκάρει την πρωτεΐνη matrix-2, το ιικό RNA δεν μπορεί να βγει από το σωματίδιο του ιού για να φτάσει στον κυτταρικό πυρήνα, όπου πρέπει να αναπαραχθεί. Έτσι, η μόλυνση σταματά. Η αμανταδίνη και ριμανταδίνη ήταν πρώιμες επιτυχίες που στοχεύουν την πρωτεΐνη matrix-2.
Το Zanamivir (Relenza) και το oseltamivir (Tamiflu) είναι νεότερα φάρμακα που είχαν επίσης επιτυχία στη θεραπεία ασθενών που έχουν μολυνθεί με γρίπη Α ή Β. Λειτουργούν μπλοκάροντας ένα βασικό ιικό ένζυμο, εμποδίζοντας την απελευθέρωση του ιού από το κύτταρο και επιβραδύνοντας την εξάπλωση της λοίμωξης εντός του. Αυτό ελαχιστοποιεί τη ζημιά που προκαλεί η λοίμωξη.
Ένα εμβόλιο για τη νόσο COVID-19 μπορεί να είναι δύσκολο να δημιουργηθεί. Επομένως, ο έλεγχος των αντιιικών για να βρεθεί ένα φάρμακο που μπορεί να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά τη νόσο COVID-19 παραμένει ένας σημαντικός στόχος. Πολλά εξαρτώνται από τη γνώση των περιπλοκών του ιού SARS-CoV-2 και τις αλληλεπιδράσεις του με τα ανθρώπινα κύτταρα. Εάν οι ερευνητές μπορούν να εντοπίσουν μοναδικά στοιχεία στον τρόπο με τον οποίο επιβιώνει και αντιγράφεται, μπορούμε να εκμεταλλευτούμε αυτά τα σημεία των αδυναμίας και να κάνουμε μια αποτελεσματική θεραπεία κατά του ιού.
Πηγή: The Conversation
