مقاومت Paxlovid: آیا اکنون فقط یک مسئله زمان است؟

مهارکننده پروتئاز کروناویروس فایزر Paxlovid (نیرماترولویر و ریتوناویر) در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و از همان ابتدا مشخص بود که گونه های مقاوم ویروس می توانند در برابر آن ظاهر شوند. به هر حال، این کاری است که ویروس ها انجام می دهند. با تعداد زیاد، زمان تولید سریع و تعداد جهش ها، مقاومت در برابر یک مولکول کوچک معین به طور کلی فقط مربوط به «زمان» است، نه «اگر». راه معمول برای حل این مشکل این است که سعی کنید از یک کوکتل دارویی استفاده کنید و همزمان با ترکیباتی که بیش از یک مکانیسم را هدف قرار می دهند به پاتوژن ضربه بزنید. این ایده ای است که در پس دو موفق ترین درمان ویروسی با مولکول کوچک در برابر اچ آی وی و هپاتیت C وجود دارد.

معادل دقیق ویروس کرونا استفاده از یک مهارکننده پروتئاز مانند Paxlovid همراه با یک مهارکننده پلیمراز ویروسی است. مولنوپیراویر مرک اینگونه عمل می کند، اما متأسفانه آزمایشات بالینی نشان داد که به خوبی کار نمی کند. با این حال، ترکیبی از این دو ممکن است بسیار ارزشمند باشد، اما من هنوز در مورد هیچ گونه فعالیت بالینی که به این موضوع نگاه می کند نشنیده ام - و هنوز توضیح خوبی برای اینکه چرا وجود ندارد، نشنیده ام. حداقل به نظر می رسد که در موش ها کار می کند! همانطور که مطرح است، به نظر می رسد که بخش های مختلف جهان از یکی یا دیگری استفاده می کنند، که به نظر می رسد راه خوبی برای تولید سویه های مقاوم در همه جهات است، اگر کسی میل انحرافی به انجام آن داشته باشد.

در اینجا یک مقاله خوب در اینجا وجود دارد که از حدود دو هفته پیش به اوضاع نگاه می کند و داستان کلی را به خوبی بیان می کند. و در اینجا مقاله جدیدی وجود دارد که به ساختار پروتئاز اصلی Coronavirus (MPRO) می پردازد با چشم به جایی که ممکن است چنین انواع مقاوم ایجاد شود. نویسندگان اسیدهای آمینه 45-51 را به طور کلی به همراه چندین باقیمانده دیگر (M165 ، L167 ، P168 ، R188 و Q189) شناسایی می کنند که می توانند در محل اتصال فعال نیز تأثیر بگذارند.(برای کسانی که خارج از زمینه زیست شناسی مولکولی هستند ، آن نماد از مخفف اسید آمینه تک حرفی به همراه موقعیت شماره گذاری شده در توالی پروتئین استفاده می کند. به عنوان مثال ، "L50F" به شما می گوید که اسید آمینه لوسین (L) در موقعیت 50پروتئین توسط یک اسید آمینه فنیل آلانین (F) جایگزین شده است). این یک لیست جامع به هیچ وجه نیست. مناطقی از پروتئین که مستقیماً با مولکول کوچک تعامل دارند ، 40-44 ، 45-51 ، 140- 146 ، 163- 163 و 186-192 هستند ، اما نمونه های بسیاری از جهش های نقطه در برخی از قسمت های دور از یک شناخته شده استپروتئینی که بر ساختار یک سایت فعال تأثیر می گذارد. پیش بینی این موارد از اصول اول متأسفانه به طور کلی امکان پذیر نیست. نویسندگان خاطرنشان می کنند که جهش در مناطق نگرانی خود از توالی های نوع وحشی در عفونت انسان شناخته شده است ، بنابراین حداقل امکان پذیر است. در واقع آنها ممکن است در حال حاضر به طیف فعالیت paxlovid در بیمارانی که دارو مصرف می کنند کمک کنند. در اینجا یک لیست چاپی به چنین لیستی از جهش هایی که قبلاً از تلاش های توالی بالینی شناخته شده اند ، می پردازد.

اکنون ، هرگونه جهش می تواند یک تجارت بین تناسب اندام عمومی یک آنزیم برای انجام کار خود و توانایی آن در فرار از اتصال مهار کننده مولکول کوچک باشد. مطمئناً جهش های زیادی وجود دارد که می تواند مؤلفه مهار کننده پروتئاز Paxlovid (Nirmatrelvir) را از اتصال به هیچ وجه دور نگه دارد ، اما همچنین بسیاری از بسترهای آنزیم را از اتصال دور می کند ، بنابراین این موارد مرده هستند ، از نظر تکامل. اما آنچه شما واقعاً نمی خواهید تغییراتی است که انواع آنزیم کاملاً صالح را به شما می دهد که مهار کننده مولکول کوچک را نیز از بین می برد ، و ما هنوز در موقعیتی نیستیم که چنین مواردی را رد کنیم. همانطور که خواهید دید

این preprint جدید یکی از چندین تلاش برای ارائه برخی از داده های تجربی است. دریافت این مسئله به طور مستقیم در یک پاتوژن انسان یک آزمایش بالقوه خطرناک است که باید تحت شرایط مهار انجام شود ، اما روش هایی برای دریافت برخی از پاسخ ها وجود داردروشهای کمتر خطرناک. در این حالت ، این نویسندگان (از Innsbruck) از VSV استفاده می کردند ، یک بیماری زا حیوان که به ندرت انسان را آلوده می کند و در هنگام انجام بیماری بیماری شدید ایجاد نمی کند. این سالها در بسیاری از مطالعات تکامل ویروسی مورد استفاده قرار می گیرد و به عنوان بستری برای روشهای درمانی انسانی مورد بررسی قرار گرفته است (Merck یک نامزد واکسن Coronavirus ناموفق داشت که به عنوان مثال قرار بود از VSV استفاده کند). این تیم VSV را مهندسی کرد تا آن را به پروتئاز اصلی Coronavirus وابسته کند ، و سپس این ویروس Chimera را در معرض افزایش تدریجی Nirmatrelvir به مرور زمان قرار داد که در سلولهای کلیه همستر رشد کرد.

تیم شخصی Pfizer آزمایش های مشابهی را انجام داده بود ، اما با استفاده از ویروس هپاتیت موش (MHV) ، یکی دیگر از اعضای خانواده Coronavirus. این preprint استدلال می کند که MHV انتخاب خیلی خوبی نبود ، زیرا Nirmatrelvir از همان ابتدا یک مهار کننده بسیار قدرتمند در برابر آن نیست-نویسندگان معتقدند که استفاده از پروتئاز واقعی SARS-2-COV در یک سیستم تکثیر مستعد خطا مانند VSV است. یک روش بهتر برای بررسی منظره جهش.(از کیمرهای VSV مشابه قبلاً برای مطالعه جهش احتمالی در پروتئین سنبله کرونوویروس استفاده شده است).

نویسندگان طیف وسیعی از جهش ها را در این شرایط پیدا کردند که در کل توالی کرونوروس پراکنده بود. برخی از آنها در باقیمانده های واقعی محل اتصال وجود داشت که آنها از نزدیک مورد مطالعه قرار گرفتند ، همراه با شایع ترین جهش از جای دیگر پروتئین. به نظر می رسید که اینها پس از این تغییرات ، آنزیم پروتئاز کاملاً عملکردی دارند که شامل Y54C ، L167F ، Q192R و F305L بود. برخی از این موارد با پیش بینی های موجود در مقاله مبتنی بر ساختار که در بالا به آنها مرتبط است ، مطابقت دارند. متأسفانه یک جهش مضاعف (Q192R/F305L) حتی در حضور 100 میکرومولار Nirmatrelvir قادر به تکرار مقادیر تیتر ویروسی VSV بود ، و این نشان می دهد که کاملاً در برابر Paxlovid بسیار مقاوم است. هنوز هم دیده می شود که آیا این وضعیت در کرونوویروس از نوع وحشی بر خلاف یک کیمرا VSV متفاوت است ، اما دوست ندارید این نوع امکان را ببینید.

ما برخی از داده های دیگر را باید در نظر بگیریم. در اینجا یک چاپ از بلژیک وجود دارد که ویروس SARS-COV-2 با وجود افزایش مقادیر یک مهار کننده جدید پروتئاز Coronavirus (ALG-097161) از طریق کشت سلولی Vero منتقل می شود ، بنابراین این افراد به سمت راست می شدندآزمایشات عملکرد بر روی خود ویروس. این تیم خاطرنشان کردند که مقاومت در واقع خیلی سریع توسعه نیافته است ، که دیدن آن خوب است. پس از گذشت حدود 20 تا 30 روز ، آنها جهش های L50F ، E166A و L167F را دیدند که در نهایت به ترکیب سه گانه همه آنها. آنها در ادامه به طور مستقیم آنزیم های جهش یافته دقیق را ارزیابی کردند و دریافتند که همه آنها فعالیت اختلال در مقایسه با آنزیم از نوع وحشی نشان داده اند ، همه آنها زیر 20 ٪ فعال هستند. فعالیت مهار کننده آنها و Nirmatrelvir کمتر بود ، 30 تا 70 برابر ، اما بازده تکثیر ویروس به عنوان یک کل کاهش یافت. این گزارش (نسبتاً) خبر خوب است ، اما هنوز هم نشان می دهد که جهش ها آماده شکل گیری در آنجا هستند.

از طرف دیگر ، در اینجا یک چاپ از دانمارک وجود دارد ، جایی که نویسندگان نیز در سلولهای Vero به SARS-COV-2 نگاه کردند. آنها جهش L50F و E166V را در میان دیگران پیدا کردند ، با ترکیب این دو تا 80 برابر مقاومت در برابر Nirmatrelvir به همراه تناسب باروری بالا نسبت به نوع وحشی نشان داد. جهش E166V به خودی خود تناسب اندام بدتری داشت ، اما با افزودن جهش L50F در بالای آن ساخته شد. این نویسندگان خاطرنشان كردند كه اثربخشی remdesivir از این جهش ها بی تأثیر بوده است و در صورت ورود به وضعیت مقاومت بد در جمعیت عمومی ، استفاده دوگانه از این داروها را پیشنهاد می كند.

با کنار هم قرار دادن این مقالات مختلف ، می توانیم در مورد این جهش های مختلف و چگونگی تأثیر آنها بر اتصال Nirmatrelvir چیزی بگوییم. اعتقاد بر این است که L50F باعث تغییر بیشتر ترکیب باقیمانده Q189 می شود (به تصویر زیر مراجعه کنید) ، اما محاسبات گروه دانمارکی می گوید که این به خودی خود ممکن است در واقع از طریق تعامل بهتر با R188 و T190 اتصال Nirmatrelvir را بهبود بخشد ، به گونه ای که به نظر می رسد که به خودی خود کمتر به نظر می رسدمشکل - فقط وقتی نگران کننده است با سایر جهش ها ، همانطور که در بالا ذکر شد. جهش E166A و E166V یک پیوند هیدروژن کلیدی را در تعامل با باقیمانده گلوتامات طبیعی آن سایت از بین می برد. L167F اندازه جیب اتصال را افزایش می دهد و تعامل کلی با مهار کننده را کاهش می دهد (نه به اندازه یک تناسب با باقیمانده های آبگریز). جهش های Q189 تعامل دیگر با Nirmatrelvir را مختل می کند ، این بار از طریق شبکه ای از مولکول های آب در محل اتصال.

درج بسته بندی برای Paxlovid ، طیف وسیعی از جهش ها را که قبلاً در طول آزمایشات بالینی مشاهده شده بود ، به عنوان شایع تر در بیماران تحت درمان با Paxlovid نسبت به گروه کنترل مشاهده می کند (به قسمت پایین صفحه 28 در اینجا مراجعه کنید). تعدادی از آنها وجود دارد که در لیست های بالا قرار ندارند ، اما E166V در آنجا است. از طرف دیگر ، جهش L167F که در آزمایش های فوق نشان داده می شود ، به هر دلیلی در لیست داده های انسانی نیست. این شرکت همچنین خاطرنشان می کند که هیچ یک از جهش های موجود در لیست آنها در بیماران Paxlovid که در بیمارستان نیز بستری شده اند ، مشاهده نشده است و اهمیت بالینی آنها را برای ارزیابی سخت می کند.

پس کجا هستیم؟من می گویم که: (1) جهش در کرونوویروس قطعاً در پاسخ به درمان paxlovid اتفاق می افتد ، (2) که تعدادی از مناطق در توالی پروتئین وجود دارد که می تواند (در تئوری) منجر به توالی های ویروسی شود که هنوز هم هستنداز نظر تولید مثل متناسب است اما بسیار کمتر تحت تأثیر Paxlovid قرار دارد ، و (3) که تعدادی از سایت های جهش بالقوه شناسایی شده توسط این مطالعات آزمایشگاهی نیز در جهش های جدا شده از کرونوویروس از نوع وحشی در انسان ظاهر شده اند ، نشان می دهد که آنها تحت دنیای واقعی امکان پذیر هستندشرایطاما آنچه ما نمی دانیم - هنوز - این است که چگونه همه نقاط ممکن است به هم وصل شوند. ما نمی دانیم که آیا جهش های متناسب با تولید مثل وجود دارد که مقاوم در برابر paxlovid هستند که به عنوان مثال در حال گسترش در جمعیت انسانی هستند. شواهد وجود ندارد ، یا شاید هنوز کاملاً وجود ندارد؟اما کاملاً باید انتظار داشته باشیم که این اتفاق بیفتد. ممکن است اکنون اتفاق بیفتد ، می توانست قبلاً اتفاق بیفتد. خواهیم دید.