Tusentals ämnen testas på virus från den första svenska coronapatienten. Bra antivirala medel kan stoppa en pandemi långt innan vaccin finns färdigt, menar virusforskarna.
Kristina Nyström, medicinsk mikrobiolog vid Sahlgrenska akademin, är i ständig närkontakt med coronavirus. Sedan april 2020 går hon regelbundet in i sitt labb via en luftsluss, med skyddsrock, plastförkläde, plastärmar och dubbla handskar. Andningsskydd och glasögon är självklar utrustning.
Vid laboratoriebänken med luftutsug och effektiva filter låter hon coronavirus infektera celler på odlingsplattor, celler som sväller upp och blir tydligt runda när viruset fått grepp och börjat masskopiera sig.
Frågan som Kristina Nyström söker svar på är om vi redan har ett färdigt, eller möjligen nästan färdig medicin mot corona – ett så kallat antiviralt läkemedel – som på något sätt kan hindra virusets framfart.
Brist på antivirala medel
Idag finns ett fåtal mer eller mindre effektiva, smittbromsande antivirala läkemedel mot hiv, ett par hepatitvirus och enstaka typer av herpesvirus. Men det saknas läkemedel mot över 95 procent av alla virus som orsakar sjukdomar hos människor.
Mot bakterier har vi brett verkande antibiotika, men alltså nästan ingenting mot virus. Hur kommer det sig?
Ett svar är att bakterier har flera gemensamma komponenter än virus. Det har gjort det lättare att utveckla bredverkande läkemedel. Virus är tvärtom väldigt olika varandra.
Ett brett antiviralt medel skulle kunna sättas in direkt när ett nytt virus dyker upp, ungefär som vi använder bredspektrumsantibiotika, mot många olika typer av bakterier.
Antiviralt medel bryter smittkedjor
– Med ett antiviralt läkemedel kan man bryta smittkedjor, och det är ju precis det som nästan allt i en pandemi handlar om. Munskydd, restriktioner och andra åtgärder har i bästa fall begränsad effekt. Hade vi haft ett smittbromsande läkemedel mot coronavirus så hade vi sannolikt inte haft den här pandemin, säger Niklas Arnberg, professor i virologi i Umeå.
Medicin mot ännu okända virus
Antivirala läkemedel inte bara lindrar sjukdom och hindrar dödsfall. De hindrar också viruset att föröka sig och därmed bromsas även smittspridning.
– Vaccin är också jättebra, men vi kan inte utveckla vaccin mot ett nytt virus som vi inte känner till. Det tar i bästa fall ett och ett halvt år att rulla ut vaccin till alla, men om vi redan hade haft ett bra antiviralt läkemedel mot de vanliga säsongsbundna coronavirusen hade det sannolikt kunnat användas från dag ett mot det nya coronaviruset, säger Niklas Arnberg.
Läs mer: Vad finns det egentligen i sprutan?
Tre antivirala kandidater
De celler som Kristina Nyström vid risklabbet i Göteborg låter infektera med coronavirus kallas vero-celler och kommer ursprungligen från den afrikanska gröna markattan. Hon har tillgång till ett helt bibliotek av substanser, 1500 molekyler, som hon testar systematiskt för att se om något av dem har effekt mot smittan.
Det är framför allt tre olika kemiska strukturer som är intressanta.
– Just nu jobbar vi med att verifiera substanser som visat sig lovande. Det betyder att de har sett bra ut i vero-cellerna, och nu vill vi se om de fungerar också i mänskliga celler. Det vi vet är att ämnena hindrar infektion, vi ser inte nån förökning av nya virus, därmed inte sagt att de inte tar sig in i cellerna, men det blir stopp i systemet nånstans. Vad exakt som är mekanismen bakom är vi väldigt intresserade av att reda ut. Men innan vi säger mer om vilka ämnen det gäller vill vi verkligen verifiera dem så vi vet hur de fungerar.
Läs mer: Viruskampen – mer forskning behövs
Använda befintlig medicin mot coronavirus
Repurposing – att styra om ett läkemedel eller hitta en ny användning för ett etablerat ämne – har blivit viktigt under coronakrisen. Men det är inget nytt fenomen. Strategin att återvinna läkemedel har historiskt gett många nya behandlingar, inte minst inom cancerområdet. Några exempel är Aspirin, tänkt som smärtstillare men som sedan visade sig effektiv för att förebygga hjärtsjukdomar, Sildenafil från Pfizer som skulle behandla kärlkramp men – när det inte föll väl ut – styrdes om till potensmedlet Viagra och Tretinioin som behandlar både acne och leukemi.
Antiviralt medel som slår brett
Anna-Lena Spetz är professor vid Institutionen för molekylär biovetenskap vid Wenner-Grens institut, Stockholms universitet. Hon har arbetat mot virus sedan hiv härjade som värst, och nu är hon på jakt efter ett medel som ska få bukt med coronaviruset, men som förhoppningsvis också ska hjälpa mot flera andra virus.
Det kan alltså bli ett antiviralt läkemedel med bred effekt, något som saknas idag.
– Vi har arbetat med en antiviral molekyl i flera år. Det visade sig att den här molekylen stannar upp den process som gör att vissa virus kan tränga in en värdcell. Vår molekyl fördröjer hela den processen, och viruset hålls utanför, åtminstone temporärt. Det här var en upptäckt som vi från början gjorde av en slump, säger hon.
Naturlig antiviral mekanism
Processen kallas endocytos, och innebär att viruset omsluts av den angripna cellens membran, dess skal, som bildar en liten bubbla, och drar in viruset i cellen.
– När jag läste att coronavirus använder sig av samma sätt att infektera celler så såg jag möjligheterna, säger Anna-Lena Spetz.
Den molekyl som forskarna jobbar med är en bit arvsmassa – dna eller rna – som på något sätt gör att cellmembranet inte kan bilda den där välkomnande bubblan som drar in smittan i cellen.
Coronavirus åker med en bubbla in i cellen
Endocytos är en process där celler absorberar material från utsidan – till exempel proteiner – genom att innesluta det med sitt cellmembran. Det sker helt normalt inom en mänsklig cell. Och som även kan utnyttjas av virus för att ta sig in och infektera celler.
Nässpray mot coronavirus
– Vi vet inte exakt hur de ser ut, men det tyder på att vi kan ha identifierat en antiviral mekanism som finns naturligt – en skyddsmekanism som vi bär på. Och nu jobbar vi på att förbättra den.
Anna-Lena Spetz och hennes kolleger har publicerat lyckade resultat med det här medlet på möss med både influensa- och vanliga förkylningsvirus, så kallade rs-virus.
Målet är att skapa en antiviral nässpray eller inhalator, och bland de internationella medarbetarna finns en grupp i Danmark som jobbar med en annan variant av antiviral molekyl och en i Tyskland som undersöker ett ämne som borrar sig in i virusets skal och får det att spricka sönder – ungefär som tvålen gör med coronaviruset när vi tvättar händerna.
Så fungerar virus – till skillnad från bakterier
Det gäller att skilja på virus och bakterier. Bägge är så små att de är osynliga för blotta ögat, och många orsakar sjukdomar hos både människor och djur, men sedan tar likheterna slut.
Bakterier är kompletta encelliga organismer med egen arvsmassa, och som oftast kan föröka sig utanför en värdorganism och i de mest varierande miljöer.
Virus är något mitt emellan liv och död materia. Ett stycke genetisk kod, utan egen cell och ämnesomsättning, men med förmåga att föröka sig, utvecklas och sprida sig över världen.
Det består i princip av en bit arvsmassa insvept i ett skal av proteiner. Ibland har de också ett hölje av fett. Det är först när det lyckas tränga in i en levande cell som det förvandlas till en närmast ohejdbar kopieringsmaskin.
Virus är runt 100 till 1000 gånger mindre än bakterier och det dröjde till 1930-talet innan de upptäcktes. Ett vanligt förkylningsvirus, till exempel, är cirka ettusen gånger mindre än en vanlig hudcell.
Det finns miljontals typer av virus och de fungerar på många olika sätt. Men i grunden handlar det om att viruset använder proteinerna i sitt skal för att haka fast vid en värdcell, öppna den och tränga in.
Väl inne i cellen kapar viruset värdens apparat för fortplantning till sin egen fördel och börjar framställa sig själv i massupplaga. Oftast dör den kapade cellen, som sprängs av alla viruspartiklar och viruskopiorna sprids vidare till andra celler, och till en annan värd.
Text: Tomas Lindblad på uppdrag av forskning.se
