Российское лекарство от ковида на базе РНК-интерференции показало эффективность на хомяках

Российские ученые из Института иммунологии ФМБА России запатентовали новое лекарство от SARS-CoV-2 на базе механизма РНК-интерференции и опубликовали данные его доклинических испытаний. При испытаниях на хомяках лекарство показало эффективность, сравнимую с терапией моноклональными антителами. Результаты опубликованы в европейском научном журнале European Journal of Allergy and Clinical Immunology.

На фоне начавшейся во многих странах вакцинации от ковида остается нерешенным вопрос, как лечить пациентов, которые уже заболели коронавирусной пневмонией. Несмотря на то, что существуют такие препараты, как ремдесивир и лопинавир, они показывают низкую клиническую эффективность и сейчас ВОЗ не рекомендует использовать их для терапии ковида.

Помимо поисков эффективного лекарства из уже существующих, фармкомпании и независимые исследователи продолжают заниматься разработкой новых лекарств от ковида. В ноябре 2020 года была опубликована работа по разработке первых моноклональных антител, специфичных для SARS-CoV-2, уже успешно прошли исследования на животных, а также продемонстрировали снижение вирусной нагрузки у пациентов с ковидом. Недавно разработчик сообщил также об 81-процентной эффективности терапии после разовой подкожной инъекции препарата (в предыдущих исследованиях он вводился внутривенно).

Теперь исследовательская группа Института иммунологии ФМБА представила данные доклинических испытаний in vitro и in vivo препарата siR-7-EM/KK-46 и получила разрешение на проведение клинических исследований. Данный препарат планируется использовать для профилактики и терапии COVID-19 ингаляционным путем.

Малая интерферирующая РНК (миРНК) представляет собой короткую двухцепочечную РНК. Она не способна кодировать информацию, однако распознает молекулы матричной РНК, которые кодируют разнообразные белки. миРНК связывается с матричной РНК и запускает каскад реакций, который заканчивается расщеплением матричной РНК, тем самым выключая производство того или иного белка. Это явление получило название РНК—интерференции (RNAi), а открывшие его Эндрю Файер (Andrew Fire) и Крейг Мелло (Craig Mello) удостоились Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2006 году. Уже через четыре года после открытия РНК-интерференции была опубликована статья с описанием концепции лекарства на базе миРНК для лечения и профилактики геморрагической лихорадки Эбола (стоит отметить, что разработка лекарства от Эболы идет медленно, и до этого ни один из предыдущих методов лечения не показал полной защиты от геморрагической лихорадки у нечеловекообразных приматов). Сегодня одним из самых удачных примеров использования миРНК являются препараты для лечения острой порфирии печени и полинейропатии наследственного транстиретин-опосредованного (ATTRv) амилоидоза, которые получили одобрение регуляторов Европейского союза и США.

Механизм РНК-интерференции решили использовать в Институте иммунологии РАН для создания лекарства от коронавирусной пневмонии. Ученые провели анализ специфических миРНК на способность подавлять экспрессию гена RdRp вируса SARS-CoV-2. Для этого были использованы три вирусных вектора, объединенные с геном-репортером люциферазы. Векторы обеспечивали транскрипцию мРНК генов-мишеней (RdRp или N или NSP1) и генов-репортеров под одним CMV-промотором с последующей трансляцией белков-мишеней и репортера. Общая транскрипция РНК обеспечивала экспрессию обоих генов. Всего в in silico было создано 13 миРНК, мишенью которых являются RdRp ген, N-белки или NSP1 — лидерный белок SARS-CoV-2

Затем ученые перешли к стадии in vitro, где исследовали эффект трех отобранных миРНК: siN-4, siR-7 и siR-11. Сначала клетки обрабатывали комплексом миРНК и после заражали вирусом SARS-CoV-2. Через 48 часов после инфицирования клетки лизировали и определяли вирусную нагрузку при помощи qRT-PCR. В клетках, обработанных siR-7, было обнаружено наименьшее количество вирусной РНК по сравнению с остальными инфицированными клетками ( p < 0,05). По этой причине siR-7 стала лучшим кандидатом для дальнейшего исследования in vivo.

Главным преимуществом любой миРНК терапии является ее специфичность, но каждая технология создания лекарства на их основе нуждается в доработке. Во-первых, необходимо предотвратить деградацию миРНК, так как она включает врождённый иммунитет из-за активации протеинкиназы R и индукцию цитокинов через толл—подобные рецепторы. Во-вторых, нужны эффективные и безопасные формы доставки препарата к мишеням. В этом случае siR-7 была модифицирована пептидным дендримером КК-46, что усилило ее способность к проникновению в клетки легких. За счет включения в молекулу siR-7 замкнутых нуклеиновых кислот (LNA) получилось стабилизировать молекулу и предотвратить эффект биоразложения. Таким образом, для проведения исследования in vivo была получена LNA-модифицированная siR-7-EM молекула в комплексе с петидным дендримером KK-46, мишенью которой стал ген RdRp коронавируса.

В исследовании in vivo использовались сирийские хомяки (Mesocricetus auratus), которые чувствительны к SARS-CoV-2. Важно отметить, что использование данной модели животных способствует быстрой оценке кандидатов на вакцину или противовирусную терапию при относительно низких затратах по сравнению с другими модельными организмами, такими как хорьки и нечеловекообразные приматы, которые также чувствительны к инфекции SARS-CoV-2.

После инфицирования SARS-CoV-2 животные подверглись воздействию аэрозоля siR-7-EM/KK-46. Для этого хомяков обезболивали и помещали в ингаляционную камеру. Контроль производился на вторые и на шестые сутки, при этом наблюдалось снижение воспаления в легких по сравнению с животными, которые не получали терапию. После дополнительно проведенных исследований более различными дозами препарата удалось установить, что и при малых дозах siR-7-EM/KK-46 ежедневное лечение двойными ингаляциями также снимает легочное воспаление через 48 часов после начала применения. В целом эксперимент in vivo показал, что 3,453 мг/кг/сутки препарата — оптимальная доза для лечения животных.

Если препарат пройдет клинические испытания, то он будет изготавливаться в виде лиофилизата для приготовления раствора для местного применения. По этой причине вполне вероятно, что siR-7-EM/КК-46 будет применяться в основном в специализированных медицинских учреждениях.

Это не единственная разработка российских ученых для лечения ковида — недавно в России

регистрацию лекарство на основе плазмы переболевших ковидом людей, хотя его клинические испытания до сих пор не завершены. Другое отечественное лекарство, «Авифавир», вышло на российский рынок еще летом 2020. Его действующее вещество было разработано в Японии в начале XXI века для лечения гриппа — но однозначного признания эффективным против ковида у международного сообщества пока не получило. Мы писали о нем в материале

. 

Светлана Ланина