З ащо е трудно създаването на лекарство срещу вирус, който може да бъде унищожен просто със сапун и вода. Защо антивирусните агенти се появяват по-късно от насочените срещу бактерии антибиотици. И защо срещу редица патогенни за човека вируси все още не разполагаме с лек.
Александър Флеминг открива пеницилина през 1928 г., той е приложен за пръв път при пациент през 1940 г., а скоро след Втората световна война започва мащабното му производство, спасило живота на милиони хора.
За сравнение първият антивирусен препарат, идоксуридин, е одобрен от Американската администрация за храни и лекарства през 1963 г. за локално приложение на херпесни инфекции на окото.
Причината се крие в съществените разлики между вирусите и бактериите. Което на свой ред обяснява защо предназначените за борба с бактериите антибиотици нямат място в лечението на вируси, освен ако вирусната инфекция не е съпроводена и от бактериална.
Самостоятелно
Бактериите са живи клетки, които се размножават самостоятелно. В тях се осъществяват редица метаболитни процеси и се съдържат структури (например клетъчната стена), които не се срещат в човешкия организъм. Това прави възможен избора на мишени, чието атакуване да поразява бактериалните клетки, но не и човешките. Вълшебният куршум, за който мечтае д-р Пол Ерлих – гениалният имунолог, удостоен с Нобелова награда през 1908 година. Нещо повече, антибиотиците се синтезират и отделят от микроорганизмите в естествени условия и им осигуряват надмощие в съревнованието с други микроорганизми. Т.е. не е било необходимо да бъдат измислени, а просто да бъдат открити. Както казва Флеминг: „Природата е създала пеницилина, аз просто го дадох на хората“.
При вирусите нещата стоят по съвсем друг начин. Те са функционално активни и могат да създават потомство единствено и само в живи клетки. За целта използват молекулите и инфраструктурата на клетката, като я подчиняват на собствената си програма. Казано с други думи, вирусите са съвършени вътреклетъчни паразити, които буквално взимат клетката за заложник. И изборът на мишена, срещу която да насочим антивирусния агент, никак не е лесен. Предизвикателството тук е да атакуваме вируса, без да засегнем здравите тъкани и органи. Затова и първите антивирусни агенти са били одобрени само за локално приложение.
Троянски кон
Появилият се през 1981 г. ацикловир променя хода на играта. Спада към групата на т.нар. нуклеозидни аналози и представлява променена структурна единица на ДНК. Подобно на троянски кон, ацикловирът се включва в молекулата на ДНК на мястото на структурата, която имитира. Но тъй като е фалшификат, синтезирането на ДНК спира и в крайна сметка вирусът загива. Питате се защо това се случва само с вирусната, но не и с човешката ДНК? Причината е, че за да може ацикловирът да се свърже с ДНК, той трябва да претърпи малка модификация в организма, а именно да приеме три химични групи (т.нар. фосфатни групи). Уловката е в това, че първата група може да бъде присъединена към него само в инфектирани с херпесни вируси клетки, тъй като става с участието на специфичен за тези вируси ензим, който липсва в нашето тяло. Оттук нататък щафетата поемат клетъчни ензими. Това обяснява защо ацикловирът е високоефективен срещу херпесните вируси, но е изключително слабо токсичен за нормалните клетки на гостоприемника.
Появата на ацикловира е възприета като истинско чудо. Освен че облекчава страданието на милиони хора, той дава кураж на учените да продължат напред. Следва поредица от успешни ходове. Един от тях е комбинираната антиретровирусна терапия, която излезе на сцената през втората половина на 90-те години и превърна инфекцията с ХИВ от абсолютна смъртна присъда в контролирано състояние, дарявайки надежда за живот на милиони жители на планетата. От 1963 година насам са създадени повече от 90 антивирусни лекарства за лечение на малка група вируси, сред които грип, ХИВ, хепатит С, SARS-CoV-2.
Жажда за знания
Ученият, който предостави ацикловира на света, се нарича Гертруд Елиън. Нейният живот е достоен за холивудски филм.
Родена е в Ню Йорк, в семейство на емигранти, в мразовита януарска нощ на 1918 година, когато тръбите в апартамента не издържат и се пукат от студа. Баща й е на 12 години, когато пристига от Литва, впоследствие завършва дентална медицина в САЩ. Майка й се е преселила от Полша на 14 години. През 1929 г. родителите й фалират. По-късно Елиън признава, че тя и брат й успяват да получат висше образование единствено благодарение на отличните си оценки в училище, които им осигуряват пълна стипендия. „Бях дете с неутолима жажда за знания“ – спомня си тя. Отдават й се всички предмети и това затруднява избора й по кой път да продължи. Събитието, което я насочва към химията, е смъртта на болния й от рак дядо, когото тя много обича. Случва се, когато е на 15 години. Обещава си да направи нещо, което в крайна сметка да помогне за лечението на тази ужасна болест. И удържа на думата си.
Съдбата обаче подлага желанието й на редица изпитания. Тя е единственото момиче в курса по химия в университета. Отново завършва с отличие, но се оказва, че няма как да продължи да се занимава с наука. Впрочем, почти невъзможно е да си намери каквото и да е препитание. Страната е разтърсена от голямата депресия, а и никой не иска да вземе на работа жена, която „да разсейва колектива“. Занимава се с различни неща, докато в крайна сметка съдбата отново не се намесва, запознавайки я с д-р Джордж Хичингс, който си търси помощник.
Съвместната им работа е изключително ползотворна и за 20 години довежда до намиране на лек срещу дълъг списък ужасяващи страдания, сред които левкемия, малария, подагра, ревматоиден артрит, отхвърляне на трансплантиран бъбрек, бактериална инфекция и др. Първото създадено от тях лекарство е 6-меркаптопуринът, което все още се използва в терапия на деца с остра лимфобластна левкемия. През 1967 г., след пенсионирането на Хичингс, Елиън се впуска в ново предизвикателство, което по-късно нарича „моята антивирусна одисея“. Провокирана е да го направи, водена и от желанието си да покажа какво може да постигне самостоятелно. Ацикловирът е нейното „последно бижу“.
Успехите на Хичингс и Елиън не остават незабелязани и през 1988 г. те получават Нобеловата награда за физиология или медицина заедно със сър Джеймс У. Блек „за откритията на важни принципи в лекарствената терапия“. Благодарение на тях е въведен рационален научен подход при създаването на лекарства. Преди това, до 70-те години на миналия век, това е ставало случайно или на принципа проба-грешка.
Любопитно е това, че Гертруд в един момент започва доста ентусиазирано да прави докторантура, което е нейна мечта. Никога обаче не успява да я завърши. Причината е излизането на закон, който не й позволява да учи и работи едновременно. Притисната от обстоятелствата, тя е принудена да избере работата, защото в противен случай няма как да се издържа. Години по-късно три елитни университета й дават почетна докторска степен. По повод на което тя казва: „Съжалявам само, че мама и татко не доживяха да видят това“.
Проф. д-р Радостина Александрова, БАН
