Двойное назначение: «эликсир молодости» испытали для лечения COVID-19
Разработка ученых МГУ им.М.В. Ломоносова способна предотвратить повреждения сосудов, возникающих из-за «паники» иммунитета при COVID-19. Введение в кровь антиоксиданта SkQ, уничтожающего свободные радикалы, препятствует атаке иммунной системы на здоровые ткани, снижает вероятность разрушения внутренних органов, возникновения тромбов и инсультов. Пока препарат доказал свое действие только на лабораторных мышах. Без лечения гибли абсолютно все зараженные новым коронавирусом грызуны, а с предварительным введением определенных доз SkQ умирала только пятая часть животных.
Лекарство против шторма
Ученые из МГУ им. М.В. Ломоносова, совместно с компанией «Митотех» занимавшиеся разработкой «эликсира молодости» (препарат на основе антиоксиданта SkQ), решили проверить, может ли это средство снизить последствия губительного влияния на организм COVID-19. Оказалось, что созданное ими вещество положительно влияет на состояние сосудов в ситуации, когда чрезмерно активно работающий иммунитет начинает разрушать организм в борьбе с вирусом. Ученые провели лабораторный эксперимент и опубликовали его результаты в журнале Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis of Disease.
Разработка SkQ — вещества, которое проникает внутрь митохондрий (энергетических станций клеток) и выводит из них свободные радикалы, была начата в начале 2000-х годов. Так как оно способно замедлять процесс старения, в СМИ его назвали эликсиром молодости. С этого времени ученые провели множество разных экспериментов. Завершением одного из них стал выпуск на рынок глазных капель, препятствующих появлению синдрома «сухого глаза» и некоторых других возрастных глазных болезней. Лекарство давно получило регистрацию и продается в российских аптеках, а также находится на финальной стадии испытаний в США.
Теперь же было принято решение использовать вещество против COVID-19 — еще несколько лет назад исследователи заметили необычное свойство SkQ ограничивать воспалительный ответ при добавлении цитокинов. Ученые предположили, что субстанция могла бы помочь при цитокиновом шторме, который развивается у некоторых коронавирусных пациентов в тяжелых случаях.
— Открытие было сделано «в пробирке», в данном случае на культуре клеток эндотелия человека, — пояснил ведущий научный сотрудник МГУ имени Ломоносова и гендиректор компании «Митотех» Максим Скулачев. — Мы выращивали в пробирках человеческие клетки, добавляли туда SkQ, а далее проводили разные эксперименты. В частности, добавляли цитокины — молекулы, отвечающие за противовоспалительный ответ организма. И оказалось, что воспалительных процессов, типичных для сосудов при взаимодействии с большим количеством цитокинов, не происходило. В условиях пандемии COVID-19 открытие может получить шанс на реализацию в виде препарата для повышения выживаемости тяжелых больных.
Буйство иммунитета
По словам Максима Скулачева, эндотелий (слой клеток, выстилающий внутреннюю поверхность кровеносных сосудов) очень специфично реагирует на цитокины. Для него это сигнал о том, что в организме появилась инфекция. Значит, нужно срочно «раздвигать контакты» между клетками, чтобы пропустить находящиеся в крови «рабочие элементы» иммунитета внутрь тканей.
Это нормальная реакция организма, но когда цитокинов становится слишком много, процесс приводит к слишком сильному повышению проницаемости сосудов. Именно такое явление (цитокиновый шторм) характерно для тяжелых случаев COVID-19 — организм не сразу чувствует болезнь, зато потом, неожиданно обнаружив огромное количество «врагов», поднимает «панику». Причем развивается такая реакция иммунитета за считаные часы, а порой минуты. Больной, еще недавно находившийся в удовлетворительном состоянии, внезапно оказывается на грани смерти.
— Из-за «размягчения» сосудов у человека возникают отеки в самых разных частях тела, но особенно опасно, когда это происходит в легких. Расстояние от границы легочного пузырька до оплетающих его капилляров растет, и кислород не может проникнуть в кровь. В итоге даже кислородная маска и ИВЛ не помогают — газ просто не может попасть из легких в кровь. Называется такое состояние острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС), — объяснил Максим Скулачев.
SkQ предотвращает пагубное влияние ОРДС на сосуды следующим образом. При появлении в крови большого количества цитокинов в клетках эндотелия запускается целый каскад реакций. Но для включения генов, необходимых для раздвигания клеток эндотелия, нужен всплеск появления свободных радикалов в митохондриях. Теоретически они служат своеобразным сигналом, который SkQ обрывает. Следовательно, и реакции эндотелия на появление цитокинов не происходит.
Впрочем, отеки и кислородная недостаточность — не единственные возможные последствия «буйства» иммунитета. Если радикалов появляется слишком много, клетки эндотелия просто гибнут. В итоге в сосуде образуется «дырка», которую организм начинает в срочном порядке залечивать, образуя тромбы. И здесь SkQ тоже способен помочь.
— На сам цитокиновый шторм SkQ не влияет, — пояснил ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биологии МГУ им. М.В. Ломоносова Роман Зиновкин. — Зато позволяет предотвратить появление избыточного количество «работников» иммунитета, которые начинают убивать не только зараженные вирусом, но и соседние здоровые ткани. Такая атака способна настолько повредить органы, что они перестанут выполнять свои функции. Кроме того, многие пациенты умирают вследствие образования тромбов, что приводит к самым разным последствиям. В том числе к инсульту, что наблюдается даже у молодых людей в возрасте 30–40 лет, до заболевания COVID-19 не имеющих никаких признаков предрасположенности к этой патологии.
В ходе эксперимента
Авторы работы проверили действие вещества на мышах. Ученые вводили грызунам препарат, затем искусственным образом вызывали у них цитокиновый шторм. Без лечения гибли абсолютно все особи, а с предварительным введением определенных доз SkQ умирала только пятая часть животных.
— Хотя вещество находится на ранних стадиях исследований\, и его еще не применяли на пациентах, оно продемонстрировало очень низкую цитотоксичность в экспериментах в терапевтических концентрациях, — отметил научный сотрудник лаборатории анализа показателей здоровья населения и цифровизации здравоохранения МФТИ Давид Наимзада. — Использование таких антиоксидантов не дает провоспалительным факторам перевесить противовоспалительные, что предотвращает развитие нарушений функции эндотелия сосудов. Конечно, такая терапия очень бы пригодилась во многих заболеваниях, течение которых связано с ОРДС.
Впрочем, эксперт отметил, что результаты исследований носят скорее фундаментальный характер и неспецифичны для COVID-19.
Как добавил заведующий кафедрой пульмонологии Сеченовского университета Сергей Авдеев, по антиоксидантам при ОРДС научные исследования уже проводились, в основном изучали ацетилцистеин. Результаты получались разные, но сегодня в рекомендациях лечения COVID-19 он не значится. Однако положительный опыт использования очень высоких доз ацетилцистеина был получен во время пандемии гриппа H1N1 в 2009–2010-х годах.
На данный момент ученые ищут финансовую поддержку для разработки нового препарата.
