Efter en omfattande screening av 6000 läkemedel som redan godkänts eller genomgår kliniska prövningar, har amerikanska forskare lyckats identifierat två grupper av substanstyper med hög potential för behandling av Zika-virusinfektioner. Man har använt sig av datoriserad virtuell screening av redan godkända läkemedelssubstanser, en teknik kallad repurposing, läkemedelsompositionering, eller rätt och slätt: återanvändning. Metoden är intressant ur flera aspekter, inte minst då den kan förkorta utvecklingstiden för ett läkemedel dramatiskt.

Zikaviruset – en pandemi av missbildningar hos nyfödda
Zika identifierades för nästan 70 år sedan, men kunskapen om att myggburet virus kan orsaka allvarliga fosterskador hos människor har inte kunnat säkerställas förrän tidigare i år, då antalet fall av mikrocefali – en allvarlig missbildning där barn föds med mycket mindre huvud och hjärna – ökade lavinartat i Sydamerika. Viruset upptäcktes första gången i apor i Uganda år 1947 och i människor fem år senare. Som BioStock skrivit om tidigare så var det dock alltså först i maj 2016 som sambandet entydigt kunde fastslås.

Omfattande screening gav viktigt genombrott
Den nya studien, som publicerats i Nature Medicine, är ett viktigt genombrott som innebär att effektiva behandlingar mot Zika kan vara väldigt nära. Efter screening av sextusen läkemedel som redan har godkänts eller genomgår kliniska prövningar, har amerikanska forskare nu lyckats identifiera två grupper av substanstyper som kan behandla Zika-virusinfektioner på två sätt. Det ena sättet hindrar viruset att replikeras i kroppen, medan det andra stoppar virusaktivitet i fetala (fosters) hjärnceller som leder till medfödda defekter hos nyfödda.

Läkemedelsutveckling är annars en process som vanligen tar många år, via preklinisk forskning genom årslånga kliniska prövningar i människa till ett eventuellt marknadsgodkännande. Forskarna som genomfört den aktuella studien, vid bl.a. Florida State University och Johns Hopkins University School of Medicine i Baltimore, hade som uttalat mål att finna substanser med den potentiellt kortaste vägen till klinisk användning då behovet är akut.

Läkemedel mot bandmask en möjlig lösning
En av de två identifierade substanserna utgör den verksamma komponenten i läkemedlet niklosamid som är godkänt av Food and Drug Administration (FDA). Läkemedlet används för att behandla bandmask och tidigare djurstudier har visat att det är säkert för användning under graviditet, något som har stor betydelse i sammanhanget, då mikrocefali alltså utvecklas hos foster under graviditeten.

Båda de identifierade klasserna av föreningar som forskarna kunnat identifiera, skyddar hjärnceller från celldöd orsakad av Zika-virus. Den ena typen är antiviral och hindrar viruset från att spridas, medan den andra är nervskyddande och hindrar viruset från att skada humana kortikala neurala stamceller – celler som ska bli hjärnceller i fosterutvecklingen.

Lovande kombinationsbehandling
När man testade kombinationsbehandlingar med en förening från varje kategori – antivirala och nervskyddande – fann forskarna ett ökat skydd hos prekursorcellerna mot celldöd orsakad av Zika-viruset. Läkemedlet skulle teoretiskt kunna ordineras redan idag, men måste först genomgå ytterligare tester som bekräftar de preliminära resultaten.

Om repurposing
Till grund för upptäckterna ligger en relativt ny metod som forskare kan använda för att påskynda läkemedelsutveckling, s.k. läkemedelsompositionering, omprofilering, terapeutisk switching eller i klartext återanvändning, där man testar läkemedel med känd verkningsmekanism, eller mode of action, för att behandla andra sjukdomar än de ursprungligen utvecklats eller godkänts för.

Att ha identifierat den molekylära grunden i en specifik sjukdom ger nya möjligheter att omsätta forskningsresultaten i nya läkemedel, men att utveckla ett helt nytt läkemedel från grunden är både tidsödande och dyrt, främst på grund av flaskhalsar i den terapeutiska utvecklingsprocessen. Förseningar och hinder gör att processen inte sällan tar mer än 10 år, ibland längre.

När det gäller marknadsgodkända läkemedel som redan har testats på människor så finns mycket detaljerad dokumentation i form av farmakologi, formulering och potentiella toxicitet. Detta är en betydande fördel med repurposing jämfört med traditionell läkemedelsutveckling, där uppåt 90 procent av alla potentiella läkemedel aldrig når fram till marknadsgodkännande. Den negativa aspekten är immaterialrättsliga frågor kring det ursprungliga läkemedlet, som kan vara komplexa ur en kommersiell synvinkel.

Hur tekniken kan användas
Ett par exempel på att omdefiniera eller återanvända ett läkemedel: När t.ex aspirin används mot huvudvärk ökar risken samtidigt risken för blödningar, men just den effekten kan man å andra sidan dra nytta av när samma läkemedel används för blodproppslösande akutbehandling av hjärtinfarkt. Ytterligare ett exempel är när forskare nyligen fann att ärftlig bröstcancer skulle kunna förbyggas med ett läkemedel som har utvecklats för att bekämpa benskörhet, enligt en studie publicerad i Nature Medicine. I laboratorietester fann Australiensiska forskare att läkemedlet denosumab blockerade tillväxten av cancerprekursorceller och bromsade tillväxten av tumörer hos möss uppfödda för att utveckla bröstcancer. Upptäckten kan medföra att kvinnor i framtiden inte behöver operera bort brösten.

Datoriserad virtuell screening av omfattande bibliotek av godkända substanser mot ett stort antal målproteiner har ökat i betydelse de senaste åren, och kan tekniköverföringens träffsäkerhet öka kanske vi får se fler virtuella datoriserade studier framöver som plockar fram kandidater mot nya sjukdomsindikationer.

 

Läs mer om studien i Nature Medicine

Prenumerera på BioStocks nyhetsbrev