Lek na COVID. Odkrycie profesora Marcina Drąga

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej pod wodzą profesora Marcina Drąga dokonali przełomu w pracy nad lekiem na COVID. Udało się dzięki współpracy z uczonymi ze Stanów Zjednoczonych: prof. Tonym Huangiem z New York University School of Medicine oraz Shauną Olsena z Medical University of South Carolina. Marcin Drąg w rozmowie z KolorowePtaki.com tłumaczy, czym dokładnie jest enzym, który odpowiada za mnożenie się koronawirusa w organizmie człowieka. Mówi także jak można ten proces zahamować. Kiedy więc będziemy mieli gotowy lek na COVID?

Piotr Kaszuwara, KolorowePtaki.com: Panie profesorze, już kilka miesięcy temu mówił Pan, że jest nadzieja i szansa. Czy dziś można powiedzieć, że to przeczucie się sprawdziło? To już ten moment?

Profesor Marcin Drąg, Politechnika Wrocławska: My na początku chcieliśmy przede wszystkim zobaczyć, czy enzymy, o których mówimy są w tym wirusie. Chodzi o enzym, który ja nazywam PLpro. Wykonywaliśmy badania wstępne i przez ten cały okres intensywnie pracowaliśmy, żeby potwierdzić jego obecność w wirusie SARS-COV-2. Teraz mamy już pewność i udało nam się stworzyć zalążek do dalszych badań, by wreszcie opracować lek na COVID.

Po pierwsze, jak wspomniałem, potwierdziliśmy, że enzym istnieje, a po drugie potwierdziliśmy, że jest tożsamy z poprzednim PLpro wirusa SARS-COV. Są identyczne. Mamy więc informację aby móc targetować lek na COVID. Bardzo ważne jest również i to, że scharakteryzowaliśmy w pełni te dwa enzymy. Poza tym zrobiliśmy pierwsze struktury krystaliczne, które są niezbędne do poszukiwania i badania leków. Kilka miesięcy temu udostępniliśmy to wstępnie, teraz praca została zrecenzowana i wyniki ukazały się w Science Advances.

Praca nie ustała w trakcie oczekiwania na recenzję?

Oczywiście, że nie. Wyselekcjonowaliśmy pewne grupy związków, które z kolei znajdują się w osobnym manuskrypcie. Mogę powiedzieć, że rzeczywiście mamy związki, które działają na enzym rewelacyjnie. Tak jakbyśmy chcieli. Nie zapeszając, mogę powiedzieć, że jesteśmy – myślę – na dobrej drodze po lek na COVID.

Ok. A gdybyśmy teraz mieli wytłumaczyć to wszystko ludzkim językiem?

Krótko mówiąc, kiedy wirus dostaje się do organizmu człowieka, uwalnia swoje RNA, czyli kwas nukleinowy. Jeszcze prościej mówiąc – własny materiał genetyczny. I wtedy zaczyna wykorzystywać maszynerię ludzkiej komórki, żeby produkować wielkie białko, które z kolei jest początkiem ku stworzeniu kolejnych kopii wirusa. PLpro jest jedną z proteaz obok Mpro, które tną niejako to wielkie białko na funkcjonalne, mniejsze białka. Dzięki temu wirus może replikować.

Tutaj dochodzimy do clue sprawy. Jeśli więc kolokwialnie mówiąc, wytniemy aktywność tych białek lub jednego z nich to wirus nie jest w stanie dalej się kopiować. W ten sposób potwierdzamy, że jest to ważny cel medyczny. Co mogę jeszcze dodać, to że wymienione przeze mnie PLpro jest o tyle wredne, bo oddziałuje z ludzkimi białkami. Czyli jeśli już tern wirus dostanie się do naszego ciała i wyprodukuje własne białko i zaczyna replikować, to PLpro procesuje dodatkowo ludzkie białka w tzw. szlakach sygnałowych, m.in. ubikwitynę. Znów kolokwialnie mówiąc, on po prostu ogłupia komórkę i powoduje, że nie jest ona w stanie wysłać informacji na zewnątrz, że dzieje się w niej coś złego. Dlatego właśnie układ immunologiczny nie może poprawnie reagować na zagrożenie. Dzięki temu wirus mnoży się do woli.

To wcale nie jest przypadek, że to właśnie Pan na to wpadł, bo i SARS-COV-2 nie jest pierwszym koronawirusem, nad którym Pan pracuje.

Rzeczywiście pracowałem nad poprzednim PLpro z wirusa SARS-COV, jak już wspomnieliśmy, podczas mojego pobytu w Stanach Zjednoczonych. Dlatego my bardzo dobrze znaliśmy już to białko, ale problem był z otrzymaniem go w odpowiedniej ilości. Nieocenioną jest więc pomoc, jaką otrzymaliśmy od laboratorium w USA. Wyekspresjonowali białko, przysłali nam je do Polski, my przeprowadziliśmy badania, wyselekcjonowaliśmy związki, które na nie działają i odesłaliśmy do Stanów, gdzie z kolei znowu zrobiono struktury krystaliczne. Także to jest taki modelowy, wzorowy przykład współpracy międzynarodowej.

Brzmi to bardzo, powiedziałbym euforycznie. Zwłaszcza w obliczu szerzącej się pandemii i danych, które docierają do nas codziennie. Już 40 milionów ludzi na świecie zachorowało na COVID-19, ponad milion osób zmarło. Te liczby rosną w zastraszającym tempie.

Wiemy to już na 100 procent, że enzym, o którym rozmawiamy istnieje. Wiemy to z genomu porównawczego, ale mamy też po prostu namacalny dowód – realne białko. Mogę powiedzieć, że posiadamy unikalną w skali świata technologię i możliwość superszybkiego porównania dwóch enzymów z dwóch różnych organizmów i dlatego tak szybko udało nam się to wszystko zrobić. To jest 100-procentowy cel medyczny.

Rozumiem. Ale czy to oznacza, że wiemy już też, w jaki sposób ten enzym powstrzymać?

Tak. W sumie mamy kilka takich związków. Wszystko jest w publikacji, a ponadto teraz testujemy je na komórkach zarażonych wirusem. Wiemy, że to działa i idziemy w kierunku przyspieszonych badań klinicznych. Jeżeli mamy np. już leki, które są już zaakceptowane na rynku, to moglibyśmy je retargetować do leczenia koronawirusa.

W takim razie, Panie profesorze, co dalej? Co teraz?

Dalej mam dobrą informację. Mogę uchylić rąbka tajemnicy. Jest jeszcze ta druga proteaza, o której wspomniałem wcześniej. Udało nam się ją także w pełni scharakteryzować. Publikacja dotycząca jej również ukaże się na dniach. Mamy układ, który działa i na jedną i na tę drugą proteazę. Co ciekawe udało nam się zidentyfikować rewelacyjne wprost związki, które są pochodnymi leków, które działają na obie proteazy jednocześnie. Wciąż nad tym pracujemy z wieloma laboratoriami wirusologicznymi na całym świecie.

To ile kroków od stworzenia leku na COVID jesteśmy? Jeden, dwa, trzy?

To już faza zaawansowana. Mamy przede wszystkim struktury wiodące, a uzyskaliśmy je działając na lekach, które już są zaakceptowane i są na rynku, jak mówiłem. Dlatego mamy nadzieję na tryb przyspieszony i czekamy, żeby rzeczywiście tak to zadziałało.

Czym różni się więc ten lek na COVID od szczepionki, na którą z ogromną nadzieją wygląda wiele osób?

Różnica jest przede wszystkim taka, że lekiem leczymy osobę już chorą na COVID, a szczepionka ma zapobiegać zachorowaniu. To oczywiście podstawowa różnica. Szczepionkę więc podajemy teoretycznie zdrowej osobie, po to, żeby jej układ immunologiczny wyprodukował te przeciwciała, o których wszyscy mówimy. Wtedy, jeśli zarazimy się wirusem, to zostanie on bardzo szybko przez nie rozpoznany i zneutralizowany.

Lek natomiast jest kluczowy do leczenia osób już chorych, ale wyglądając w przyszłość, udało nam się odkryć, że te dwie proteazy praktycznie w ogóle nie mutują. Są wręcz idealnie takie same w przypadku obecnego koronawirusa, jak i poprzedniego. Są również bardzo podobne do innej klasy wirusa MERS.

Jeśli więc stworzymy lek na COVID, to nie dość, że będziemy mogli leczyć obecnie chorych, to także – kiedy będziemy mieli kolejną epidemię, bądź pandemię, a chyba już każdy zdaje sobie sprawę, że to nastąpi – wtedy będziemy tym samym lekiem mogli leczyć ludzi od samego początku i rozwiążemy problem, jak z każdą inną chorobą. Zakładamy, że mutacje w tym aspekcie nie przebiegną, natomiast szczepionka na 100 procent nie zadziała w przypadku koronawirusa następnego, jeżeli taki by się pojawił. Niestety one mutują na tych białkach, o których mówimy, że są celami dla szczepionki. Nie jesteśmy więc w stanie stworzyć szczepionki na przyszłość, a bez leków będziemy znów mieli totalne lockdowny, aż do czasu wynalezienia szczepionki.

Czyli nawet jeśli teraz uda nam się opanować pandemię, to nie jest to koniec strachu?

Koronawirusów, tej klasy wirusów jest bardzo dużo. Nie można wykluczyć, że będziemy się z nimi spotykać częściej. Mamy teraz jednak już inną świadomość przede wszystkim błędów popełnionych przy poprzednim koronawirusie. Chorych było około 8000 osób, a zmarło 800. Nikt więc nie przywiązywał do tego szczególnej wagi. Projekty, które wtedy powstawały, żeby znaleźć lek – zostały zawieszone. Uznano po prostu, że jest to choroba nieistniejąca. Było to ogromne zaniedbanie, bo gdybyśmy wówczas się tym zajęli, to nie mielibyśmy tylu problemów teraz. Bo mielibyśmy lek na COVID.

Teraz nie mamy zupełnie nic?

Mamy remdesivir, który czasami działa, ale tylko podany w odpowiednim momencie, więc lek na COVID, który opracowujemy, będzie po prostu przełomem w walce z koronawirusami. Widzimy już, że są one bardzo trudne do stworzenia szczepionek. Jest obecnie ponad 200 różnych projektów badawczych w różnych firmach farmaceutycznych, jak i na uczelniach, wiele jest już bardzo zaawansowanych, ale tak jak mówiłem – następny koronawirus i tak będzie na nią niewrażliwy. I wszystko zacznie się od nowa, bo nadal nie mamy leków.

Bardzo dziękuję za rozmowę Panie profesorze w imieniu moim i wszystkich tych, którzy miejmy nadzieję, dzięki pracy Pana i pańskiego zespołu, wyleczą się z COVID-19.

Miejmy nadzieję, że tak się właśnie stanie i to w najbliższej przyszłości. Również dziękuję za rozmowę i pozdrawiam.

Sprawdź również, kto jest nowym rektorem Politechniki Wrocławskiej.