Малая молекула подавляет репликацию вируса лихорадки денге у обезьян

Каждый год около 390 млн человек заражаются лихорадкой денге в 125 странах и 10 000 умирают. При этом ареал встречаемости заболевания все увеличивается. Его вызывает четыре серотипа вируса лихорадки денге (DENV-1–4). При этом повторное заражение другим серотипом может вызвать более тяжелое заболевание (эффект антителозависимого усиления инфекции). В настоящее время не существует специфичного лечения.

В предыдущей работе авторы исследования описали ингибитор JNJ-A07, который таргетирует неструктурный белок NS4B DENV и препятствует его взаимодействию с другим неструктурным белком NS3. В новой работе они охарактеризовали соединение из той же химической серии — JNJ-1802, которое показало большую безопасность в доклинических исследованиях.

Сначала эффективность JNJ-1802 продемонстрировали на клеточных линиях. Средняя эффективная концентрация (EC50) варьировала от менее 0,04 nM до 1,8 nM при воздействии на панель из 20 DENV штаммов всех четырех серотипов (кроме штамма Thailand DENV-4 генотипа 3 с EC50 45 nM). JNJ-1802 не показал активности против неродственных ДНК- и РНК-вирусов. Соединение подавляло репликацию других флавивирусов (вирусов Западного Нила, японского энцефалита и Зика) с EC50 от 0,25 µM до 1,1 µM.

После этого авторы отобрали варианты, резистентные к JNJ-1802, пассируя DENV-2 в присутствии все повышающихся концентраций JNJ-1802. В результате у резистентных вариантов выявили несколько мутаций в NS4B, но не в NS3. В первом исследовании идентифицировали мутации S85L, V91A, T108I, V219A, F237Y, A222S и T195A, во втором — L94F, V91A и T108I. Если ингибитора не было, то мутации тоже отсутствовали. V91A и L94F лучше всего защищали вирус от ингибитора, снижая активность JNJ-1802 в 180 и 520 раз. Если присутствовали три мутации V91A, L94F и T108I, то активность ингибитора снижалась в 4200 раз. Только V91A и T108I выли обнаружены в изолятах DENV с низкой частотой (0,52% и менее).

Дальнейший анализ подтвердил, что JNJ-1802 препятствует взаимодействию NS3 и NS4B. Как и JNJ-A07, JNJ-1802 мешает de novo образованию комплекса NS3–NS4B, но не разрушает уже сформированные комплексы.

Ингибитор обладает хорошим фармакокинетическим профилем у мышей. Его эффективность изучили на мышах AG129, зараженных DENV-2. Сначала JNJ-1802 давали мышам на третий день инфекции, когда вирусная нагрузка достигала пика. Применение ингибитора дважды в день в течение трех дней снизило уровень вирусной РНК. У некоторых животных вирусная РНК вовсе не детектировалась.

JNJ-1802 давали дважды в день в течение шести дней зараженным DENV-2 мышам (доза вируса не была летальной). Ингибитор не повлиял на массу тела мышей. Вирусная нагрузка понизилась настолько, что ее нельзя было детектировать. На модели с виремией авторы также показали снижение уровня вирусной РНК и повышение выживаемости (80% и более) по сравнению с контрольной группой (выживаемость 0%). При заражении другими серотипами (DENV-1, DENV-3 и DENV-4) ингибитор JNJ-1802 также значительно повышал выживаемость (с 0–20% до 100%).

Дальнейшие опыты проводили на макаках-резусах. Фармакокинетический профиль также был благоприятным. Для оценки эффективности препарата его давали макакам за день до инфекции и в течение десяти дней после инфекции. Зараженные DENV-2/16681 обезьяны теряли в весе независимо от приема ингибитора. Гематологический анализ и наблюдение не выявили побочных эффектов от применения препарата. У контрольных животных вирусная РНК выявлялась между третьим и седьмым днем инфекции. С другой стороны, у животных, получавших самую высокую дозу ингибитора, вирусная РНК не выявлялась вовсе.

Сероконверсия происходила у всех контрольных животных и у макак, получавших минимальную дозу препарата. У животных, получавших среднюю дозу, сероконверсия происходила позже. Среди получивших самую высокую дозу только у одной макаки детектировали анти-DENV IgM антитела, и ни у одной — анти-DENV IgG антитела.

Опыты повторили с другим серотипом — DENV-1/45AZ5. Побочных эффектов ингибитора также выявлено не было. У всех контрольных животных была выявлена виремия (на 3–14 день). В группе, получавшей JNJ-1802, вирусная РНК не выявлялась. У этих животных также не происходила сероконверсия.

По мнению авторов, малая молекула JNJ-1802 подходит как для профилактики, так и для терапии. Даже если начать лечение через 4–5 дней после заражения, уровень вирусной РНК снижается. Ингибитор уже прошел фазу 1 клинических испытаний, где продемонстрировал безопасность и хорошую переносимость.

10 эндемических инфекционных заболеваний