Senza perdere di vista i numerosi progetti in corso per la messa a punto di un vaccino contro SARS-CoV2, è necessario identificare farmaci efficienti per il trattamento dei pazienti covid-19. Tuttavia, l’identificazione di nuovi farmaci è un processo lungo ed il riposizionamento di farmaci (una strategia di ricerca in cui farmaci approvati per il trattamento di alcune malattie vengono studiati al fine di essere riproposti per il trattamento di una diversa patologia) potrebbe rappresentare un approccio più rapido e fattibile per affrontare questa pandemia. Negli ultimi mesi sono stati infatti testati diversi farmaci per il trattamento di pazienti covid-19: farmaci contro il virus HIV (lopinavir/ritonavir), quelli contro il virus dell’epatite C (danoprevir), e i farmaci anti-virali comunemente utilizzati per curare l’influenza (favbiripavir). Inoltre, remdevisir è stato recentemente approvato dall’FDA (Food and Drug Administration) per il trattamento della covid-19, sulla base di studi clinici che mostrano la sua efficacia nel ridurre in maniera significativa (del 47%) il tempo di recupero. Tuttavia, sono in corso studi ulteriori per l’identificazione di altri farmaci, al fine di ottenere una maggior efficacia clinica (ad esempio tramite un “cocktail di farmaci”, una strategia usata per il trattamento del HIV e dell’epatite C) e nel caso in cui il virus diventi resistente al farmaco finora identificato.
Risultati principali. Uno studio recente riporta uno screening su larga scala di 12.000 farmaci noti, approvati dall’FDA, attualmente in sperimentazione clinica (per diverse patologie) o ampiamente caratterizzati a livello pre-clinico, alla ricerca di composti attivi contro SARS-CoV2.
Dettagli sperimentali. Cellule epiteliali renali di primati non umani (cellule Vero E6), permissive ad infezione da SARS-CoV2, sono state trattate con le 12.000 molecole (ad una concentrazione di 5 uM) e poi infettate con SARS-CoV2. L’analisi degli effetti indotti dal virus nelle cellule –misurati 72 ore dopo l’infezione– ha portato all’identificazione di circa 300 composti attivi contro SARS-CoV2. I 300 composti sono stati quindi ulteriormente
validati: le cellule sono state prima trattate con i composti, a concentrazioni più basse (1.5 e 1 uM), poi infettate con SARS-CoV2. L’infezione virale è stata valutata verificando l’espressione di proteine virali. Il saggio di validazione ha consentito di identificare 100 composti che riducono la replicazione virale del 40%. Tra questi, è stato possibile determinare la relazione dosa-risposta (ovvero una maggiore attività antivirale è stata osservata in seguito al trattamento con dosi crescenti dei composti) di 21 di questi composti, dimostrando che gli effetti antivirali osservati nelle cellule infettate erano effettivamente dovuti al trattamento farmacologico e fornendo informazioni riguardo ai dosaggi ottimali per indurre un effetto antivirale, utile a fini terapeutici. Quattro di questi composti, inclusi l’anti-malarico Hanfangchin (che è stato anche dimostrato prevenire l’entrata del virus ebola nelle cellule), hanno un effetto sinergico con remdevisir.
Al fine di confermare questi risultati, i 21 composti sono stati testati usando linee cellulari umane (cellule Hek293T e Huh-7). Innanzi tutto il recettore ACE2 –necessario per l’entrata del virus SARS-CoV2– è stato espresso nelle cellule, le quali sono state successivamente trattate con i composti ed infettate con SARS-CoV2. Quasi tutti i composti hanno mostrato attività antivirale anche nelle cellule umane, persino maggiore di quella osservata nelle cellule di primati non umani. È importante sottolineare che, tra questi, 13 composti hanno mostrato un effetto anti-virale a concentrazioni sufficientemente basse da essere verosimilmente efficaci anche a dosi compatibili con la somministrazione in vivo.
Ulteriori studi dei cinque composti più potenti tra quelli identificati hanno dimostrato la loro azione nell’inibire l’entrata del virus nelle cellule di mammifero. I cinque composti più promettenti identificati sono noti per i) sopprimere la replicazione del virus herpes (Z LVG CHN); ii) evitare l’infezione dei virus Ebola e SARS-CoV1 (MDL 28170); iii) inibire le proteine cellulari (catepsine) richieste per il processamento delle proteine virali durante l’infezione (ONO 5334 and VBY-825). Studi clinici di fase II di ONO 5334 –per il trattamento dell’osteoporosi– hanno mostrato che il farmaco è ben tollerato dai pazienti; iv) abbassare i livelli delle interleuchine IL-12 e IL-23 (molecole infiammatorie prodotte dal sistema immunitario) ed essere usato come agente anti tumorale nel linfoma non-Hodgkin (apilimod).
Al fine di consolidare ulteriormente i risultati ottenuti, ONO 5334, MDL 28170, e apilimod sono stati valutati in cellule primarie, ovvero in cellule simili a pneumociti, derivate da cellule staminali pluripotenti umane (cellule che possono essere potenzialmente differenziate in qualsiasi tipo cellulare). Le cellule sono state trattate con i tre composti ed infettate con SARS-CoV2. La replicazione virale è risultata significativamente ridotta con tutti e tre i composti, nello specifico, del 72% con ONO 5334, del 65% con MDL 28170 e del 85% con apilimod.
Infine, per corroborare i risultati ottenuti in un sistema che riproduca in maniera più fedele il sistema in vivo, l’attività anti virale di apilimod è stata valutata in un sistema ex vivo: il tessuto polmonare di donatori è stato messo in coltura, infettato con SARS-CoV2 e trattato con apilimod. La quantificazione dell’RNA virale ha mostrato una potente attività antivirale di apilimod in un sito (il polmone) che rappresenta il sito primario di replicazione di SARS-CoV2. Apilimod è ben tollerato nell’uomo ed è stato valutato in un setting clinico per il trattamento della malattia di Crohn, dell’artrite reumatoide, del linfoma follicolare. Apilimod inibisce anche in maniera efficace il virus Ebola, il Lassa virus, e il Marburg virus, in linee cellulari umane.
Conclusioni. Alla luce di tutto ciò, quanto siamo lontani dall’applicazione clinica di queste scoperte? Quanto siamo lontani dall’avere un cocktail di farmaci efficace contro SARS-CoV2? Sebbene sia necessario valutare in vivo l’efficacia di questi composti prima di qualsiasi affermazione, i risultati raccolti sembrano solidi e promettenti e, soprattutto, sono già disponibili dati farmacologici e di sicurezza di questi farmaci nell’essere umano; ciò potrebbe permettere una rapida valutazione pre-clinica e clinica di questi composti.
Referenza: Discovery of SARS-CoV-2 antiviral drugs through large-scale compound repurposing. Laura Riva, Shuofeng Yuan, […] Sumit K. Chanda. Nature 2020.