МНЕНИЕ
Репозиционирование лекарств: уроки пандемии COVID-19
Институт биомедицинской химии им. В. Н. Ореховича, Москва, Россия
Для корреспонденции: Владимир Васильевич Поройков
ул. Погодинская, д. 10, стр. 8, г. Москва, 119121, Россия; ur.ksm.cmbi@vokiorop.rimidalv
Благодарность: работа выполняется при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках Межведомственной рабочей группы по вопросам разработки лекарственных препаратов с прямой противовирусной активностью в отношении SARS-CoV-2 (проект № 121102900156–6).
Под репозиционированием лекарств понимают выявление новых показаний для разрешенных к медицинскому применению препаратов. Наличие информации о фармакологических и токсикологических характеристиках известного препарата обеспечивает условия для его быстрого применения по новой нозологии [1]. Необходимость оперативного реагирования на пандемию COVID-19 стимулировала масштабные исследования в этом направлении. Поиск в Google по запросу «COVID-19 AND drug repurposing» дает свыше 6 миллионов документов. Лекарственные препараты Ремдесивир, Фавипиравир и Умифеновир (Арбидол) исходно разрабатывались для других показаний и были репозиционированы для терапии инфекции SARS-CoV-2. Сюда же можно отнести препараты Триазавирин, Нобазит, Нафамостат и ряд других, для которых в настоящее время проводятся клинические испытания на пациентах с COVID-19.
Для поиска новых фармакологических эффектов у известных лекарств проводят исследования in silico и in vitro. Компьютерные оценки получают путем моделирования взаимодействия анализируемых соединений с молекулярными мишенями, идентификацией аналогов на основе структурного сходства, анализом зависимостей «структура- активность» методами машинного обучения, установлением ассоциаций методами сетевой фармакологии [2]. Первоначальный отбор «хитов» проводят с помощью методов in silico, которые могут применяться к виртуальным (еще не синтезированным) молекулам, с последующей экспериментальной валидацией компьютерных предсказаний in vitro. Определение антикоронавирусной активности in vitro осуществляют с использованием биохимических и клеточных модельных систем [3, 4]. Предварительный отбор потенциально активных соединений на основе оценок in silico существенно повышает шансы на успех [5].
Несколько масштабных экспериментальных исследований посвящены скринингу in vitro на одну или несколько мишеней от 1400 до 12000 лекарственных препаратов, что позволило отобрать ряд «кандидатов» для репозиционирования. Во многих случаях полученные для одних и тех же лекарственных препаратов в различных тестсистемах результаты не согласуются друг с другом [3, 4, 6], что объясняется отсутствием стандартизации тест-систем, которые разрабатываются различными исследователями независимо друг от друга, и общепринятых препаратов сравнения.
Как было отмечено авторами опубликованного недавно в журнале Chemical Society Reviews аналитического обзора по поиску антикоронавирусных соединений компьютерными методами: «… современные методы in silico дают возможность генерации экспериментально проверяемых гипотез, которые позволяют открывать новые лекарственные препараты и их комбинации, а открытая наука и быстрый обмен результатами исследований имеют решающее значение для ускорения разработки новых, столь необходимых терапевтических средств для борьбы с COVID-19» [2].
В заключение следует отметить, что в современных условиях вопросы репозиционирования лекарств становятся особенно актуальными. Это связано с тем, что в условиях пандемии создание инновационных лекарственных средств, несмотря на успехи трансляционной медицины, занимает достаточно много времени. Вместе с тем для отбора наиболее перспективных препаратов с целью экспериментальной оценки возможностей их репозиционирования при SARS-CoV-2/COVID-19 на основе анализа обширных доступных данных необходимы интеграция и анализ всей доступной информации, полученной с применением всей совокупности in silico, in vitro и in vivo методов.