Corsa contro il tempo

Scienziati dell'UNM studiano i modi per riutilizzare i farmaci più vecchi per trattare l'infezione da COVID-19

Un trio di scienziati dell'Università del New Mexico sta utilizzando l'apprendimento automatico per selezionare una "biblioteca" di migliaia di farmaci approvati dalla FDA per identificare i candidati che potrebbero essere riproposti come trattamenti per l'infezione da COVID-19.

Sono in una corsa contro il tempo, poiché il nuovo coronavirus sta mutando rapidamente e si sta diffondendo in tutto il mondo, con effetti devastanti e nessuna cura netta.

Lo sforzo è stato lanciato alla fine di marzo, quando il team ha iniziato a cercare e testare farmaci noti che potrebbero avere proprietà antivirali, afferma Tudor Oprea, MD, PhD, professore e capo della Divisione di informatica traslazionale nel Dipartimento di medicina interna dell'UNM.

"Stiamo affrontando il problema in più angolazioni", afferma Oprea. I farmaci, molti dei quali sono stati sviluppati decenni fa per condizioni di salute molto diverse, potrebbero essere un punto di svolta in un momento in cui non esistono vaccini o trattamenti farmacologici ampiamente efficaci per la malattia.

Il team dell'UNM ha condiviso la sua lista di candidati con il National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) nella speranza che NCATS possa confermare i loro risultati, afferma Oprea. "Ogni singola sostanza chimica che stiamo presentando viene testata", dice.

Oprea e il suo team stanno usando metodi computazionali per analizzare le Drug Central database, che tiene traccia dei farmaci approvati dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti, nonché di quelli approvati per l'uso in altre parti del mondo.

Oprea classifica ogni molecola di farmaco in base a quali proteine ​​virali potrebbe prendere di mira, consentendogli di individuare il meccanismo con cui potrebbe disabilitare un virus - un primo passo fondamentale, dice.

Oprea ha collaborato con Larry Sklar, PhD, illustre professore presso il Dipartimento di Patologia e direttore dell'UNM Center for Molecular Discovery, che gestisce una raccolta di campioni di farmaci sponsorizzata dall'UNM Clinical & Translational Science Center.

"Tudor ha identificato molecole nella libreria che sarebbero state testate", afferma Sklar. I campioni vengono quindi passati a Steven Bradfute, PhD, assistente professore presso il Center for Global Health dell'UNM, che ha testato i farmaci contro il virus vivo nel suo laboratorio di livello 3 di biosicurezza.

Sklar, che ha inventato e brevettato una tecnologia non correlata che ha trasformato la ricerca di laboratorio, ha messo le sue abilità al servizio di Bradfute.

"Quello che stiamo cercando di fare è aiutare Steven e le persone con cui sta lavorando a rendere i test più efficienti", afferma Sklar. "È un processo chiamato miniaturizzazione del dosaggio che gli consente di testare un numero maggiore di molecole alla volta."

In linea con la strategia di Oprea di livellare un attacco "multiangolo" al virus, sarà probabilmente necessario somministrare due o più farmaci contemporaneamente per ottenere l'effetto desiderato, afferma Sklar.

"L'altra cosa che possiamo fare è testare le combinazioni di farmaci", dice. "Poiché è probabile che un singolo farmaco non ottenga da solo il risultato desiderato, abbiamo fornito loro gli strumenti per creare combinazioni di farmaci che potrebbero anche essere testate con un rendimento più elevato".

La squadra ha già visto alcuni successi preliminari, afferma Oprea. La ciclesonide, un farmaco glucocorticoide che è stato provato come trattamento per l'asma in Giappone, sembra avere un effetto antivirale diretto, dice.

Il team ha anche studiato la morossidina, un vecchio farmaco antivirale chimicamente simile alla metformina, comunemente usato per curare il diabete. "Penso che abbia il potenziale per funzionare come antivirale e potenzialmente la metformina ha effetti simili", afferma Oprea.

E mentre ci sono sforzi febbrili in tutto il mondo per sviluppare un vaccino COVID-19, i virus a RNA, incluso il nuovo coronavirus, tendono a mutare rapidamente, il che significa che potrebbe non essere possibile sviluppare un vaccino che ne impedisca la replicazione, afferma.

"Questo è il motivo per cui penso che dobbiamo trovare sostanze chimiche per colpirlo - e colpirlo duramente", afferma Oprea.