研究人員利用遺傳學理論尋找治療早期COVID-19的潛在藥物
一項利用人類遺傳學的新研究表明,研究人員應該優先考慮針對兩種蛋白的藥物的臨床試驗,以控制早期階段的COVID-19,研究結果發表在《自然醫學》雜誌上。根據他們的分析,研究人員呼籲優先考慮針對IFNAR2和ACE2蛋白的藥物的臨床試驗。
目標是確定現有的藥物,無論是FDA批准的,還是其他疾病的臨床開發中,都可以重新用於COVID-19的早期管理。他們說,這樣做將有助於使病毒攜帶者免於住院治療。
IFNAR2是中樞神經系統疾病多發性硬化症復發形式的患者經常使用的批准藥物。研究人員認為,針對COVID-19的最有希望的ACE2療法是一種在大流行開始前開發的藥物,並已在臨床試驗中進行了評估,它可以減少嚴重呼吸系統疾病患者的炎症反應。
退伍軍人事務波士頓醫療系統的內科流行病學家Juan P. Casas博士領導了這項研究。該研究包括來自英國劍橋大學和歐洲生物信息學研究所以及意大利Istituto Italiano di Tecnologia的合作者。
Casas和他的團隊以遺傳學為出發點,確定可以重新用於治療COVID-19的藥物。大規模的人類基因研究已被廣泛用於為藥物開發計劃提供信息,一些研究確定了COVID-19的藥物靶點。
鑑於90%以上的藥物都以基因編碼的人類蛋白質為靶點,因此有機會利用這些可藥物基因內的遺傳變異作為工具,來預測靶向相同蛋白質的藥物將產生的效果。換句話說,利用可藥基因內的變異體進行的基因研究可以被設想為天然的隨機試驗。該基因編碼一種叫做PCSK9的蛋白質。該蛋白是一類名為PCSK9抑製劑的藥物的靶點,這類藥物用於降低膽固醇和預防心血管疾病。研究人員之所以發現該類藥物,是因為有研究表明,PCSK9基因內攜帶某種變異體的人往往膽固醇水平較高,患心血管疾病的風險較大。
“這種基因研究對於確定PSCK9蛋白作為藥物發現的靶點具有舉足輕重的作用,”Casas說。”眾所周知,與沒有人類基因支持的靶點相比,有人類基因支持的藥物靶點的成功機率至少是兩倍。”
ACE2與COVID-19高度相關,因為冠狀病毒利用該蛋白進入人類細胞。針對COVID-19最有希望的ACE2療法是模仿該蛋白的藥物APN01。該藥物的作用是混淆冠狀病毒,使其附著在藥物上,而不是附著在人體細胞中的ACE2蛋白上。小規模臨床試驗中出現了APN01對COVID-19患者,尤其是住院患者的有效性的積極證據。”因此,如果我們的基因發現是正確的,就需要在COVID-19門診患者的臨床試驗中測試這一策略,”Casas說。
IFNAR2蛋白作為一種被稱為I型乾擾素的藥物家族的靶點,其中一種是乾擾素β。這種藥物被批准用於治療多發性硬化症,一種攻擊中樞神經系統的慢性疾病的退行性形式的患者,並破壞了大腦內和大腦與身體之間的信息流。研究人員表明,與沒有變異體的人相比,擁有IFNAR2某種變異體的人因COVID-19住院的機率更低。
目前,Casas正早早地計劃進行一項臨床試驗,以測試干擾素β在VA的COVID-19門診患者中的效率和安全性。如果他的基因研究結果被試驗證實,他說,目標將是在人們被診斷出COVID-19後,但在他們的病情需要住院治療之前,開出這種藥物。
卡薩斯認為,儘管全球範圍內的疫苗接種活動正在進行,但仍然需要藥物來治療處於COVID-19早期階段的人。”這主要是由於兩個原因,”他說。”首先,要達到創造群體免疫力所需的高水平疫苗覆蓋率還需要一些時間。此外,某些冠狀病毒變種正在出現,似乎會導致疫苗效率降低。我們還不清楚。”
基於人類基因對藥物發現的這些已知好處,Casas和他的團隊開始識別所有編碼蛋白質的基因,這些基因作為FDA批准的藥物或臨床開發中的藥物的靶點。他們將這組1263個基因稱為”可行動的藥物基因組”。這些基因來自於兩個大型的基因數據集,這兩個數據集共有7500多名住院的COVID-19患者和100多萬名無COVID的對照組。通過比較住院患者和對照組的基因圖譜,並觀察哪些藥物針對哪些基因,研究人員能夠準確地確定最有可能預防需要住院治療的COVID-19嚴重病例的藥物。
這兩個數據集是VA的百萬退伍軍人計劃(MVP),這是世界上最大的健康和遺傳信息來源之一,以及COVID-19宿主遺傳學計劃,這是一個由來自50多個國家的1000多名科學家組成的聯盟,他們合作分享數據和想法,招募患者,並共享發現。