Статью о «таблетке от COVID-19» компании Pfizer опубликовал Science

Новый препарат для лечения COVID-19, разработанный в компании Pfizer — PF-07321332, он же Паксловид, ингибитор главной протеазы 3CLpro коронавируса, — предназначен для перорального приема при первых симптомах болезни. В марте Pfizer начал фазу 1 клинических испытаний этого препарата, а в сентябре фазу 2-3, в которых исследуется PF-07321332 в комбинации с ритонавиром. Пятого ноября компания выпустила пресс-релиз о блестящих предварительных результатах КИ: в группе, начавшей лечение на третий день после появления симптомов, препарат снизил риск госпитализации в десять раз (подробнее на PCR.NEWS).

3CLpro — вирусспецифическая цистеиновая протеаза, расщепляющая два полипротеина коронавируса на функциональные белки. Это протеаза вносит разрыв в белок после остатка глутамина, в отличие от клеточных протеаз, таким образом, если избирательно заблокировать вирусную протеазу, это не нарушит клеточный метаболизм.

Малые молекулы, ингибирующие аналогичные протеазы вирусов ВИЧ и гепатита С, в настоящее время используются для терапии, как препараты для перорального приема. Недавно на трансгенных мышах была продемонстрирована антивирусная активность двух синтетических ингибиторов 3CLpro SARS-CoV-2 –– производных боцепревира и телапревира, ингибиторов протеазы гепатита С.

Еще во время эпидемии атипичной пневмонии 2002 года исследователи Pfizer начали поиски эффективных ингибиторов 3Clpro SARS-CoV-1. Тогда был найден препарат PF-00835231, пептидомиметик на основе рупинтривира, ингибитора протеазы риновируса. Однако исследования не получили развития из-за прекращения эпидемии. Потенциал PF-00835231 как ингибитора протеазы нового коронавируса SARS-CoV-2 был продемонстрирован с помощью анализа взаимодействия с субстратом на основе FRET (Фёрстеровского, или флюоресцентного, переноса энергии) и в экспериментах in vitro на клетках Vero E6.

Исследователи компании поставили задачу оптимизировать абсорбцию и биодоступность препарата PF-00835231 при пероральном приеме. Для этого синтезировали ряд его производных и сравнили их способность взаимодействовать с ферментом, всасывание из ЖКТ, метаболическую стабильность в организме, цитопатический эффект на клетках в культуре, противовирусный эффект на крысах и обезьянах. В итоге было отобрано соединение PF-07321332, содержащее нитрильную группу, которая образует ковалентную связь с цистеином-145 в активном центре фермента. Связывание обратимо, что должно снизить потенциальную токсичность при взаимодействии с ферментами хозяина. Выбор PF-07321332 также был обусловлен его хорошей растворимостью, облегчающей поиск носителя, и удобством масштабирования его синтеза.

FRET-анализ препарата показал его потенциальную способность ингибировать 3CLpro всех известных человеческих коронавирусов (простудных и трех «особо опасных» — SARS-CoV-1 и 2 и MERS).

Антивирусную активность in vitro тестировали на двух типах клеток: А549 –– клетках альвеолярного базального эпителия, экспрессирующих рецепторы ACE2, и dNHBE — нормально дифференцирующихся клетках бронхиального эпителия. Оценивались полумаксимальная и 90%-ная эффективные концентрации препарата при 5-дневной и 3-дневной обработке. В итоге для экспериментов на животных была выбрана концентрация не менее 181 нМ.

Также препарат подтвердил свою активность в клетках против других коронавирусов человека: SARS-CoV-1, MERS и 229E.

Антивирусную активность PF-07321332 in vivo исследовали на чувствительных к SARS-CoV-2 мышах линии BALB/c ( SARS-CoV-2 MA10 модель). Мышей заражали коронавирусам и затем дважды в день давали им препарат PF-07321332 в дозах 300 либо 1000 мг/кг. На четвертый день мышей забивали и измеряли вирусные титры в их легких. В опытной группе титры вируса были значительно снижены по сравнению с группой плацебо. Кроме того, мыши, получавшие препарат, меньше теряли в весе. Гистопатологический анализ показал, что PF-07321332 снижает инфильтрацию вируса в клетки и защищает легкие от повреждения.

Препарат, способный ковалентно (пусть обратимо) связываться с активным центром фермента, вызывает опасения по поводу безопасности. Авторы подчеркивают, что PF-07321332 даже в концентрации 100 мкМ не ингибировал цистеиновые, сериновые и аспарагиновые протеазы млекопитающих, а также аспарагиновую протеазу ВИЧ-1. Он показал хороший профиль селективности на широкой панели реагентов: рецепторов, связанных с G-белком, киназ, транспортеров, ингибиторов фосфодиэстераз. Также он не влиял на сердечные ионные каналы, не проявлял мутагенности или кластогенности in vitro и показал отрицательный результат в микроядерном тесте на крысах.

Токсичность препарата исследовали на крысах и обезьянах, которые получали различные концентрации препарата (60–600 мг/кг для обезьян и 40–1000 мг/кг, для крыс) в течение двух недель. Даже при наибольших дозах у животных не было обнаружено побочных эффектов.

Авторы отмечают, что в фазе 1 КИ концентрации препарата в плазме крови участников превышала эффективные концентрации, отмеченные in vitro. При этом вопросов к безопасности не возникло.

Данные о PF-07321332, включая информацию о его высокой эффективности в фазе 2-3, будут представлены в FDA США для начала экстренной процедуры разрешения на использование в чрезвычайных ситуациях (EUA), сообщается в пресс-релизе Pfizer.

В настоящее время проходят клинические испытания и другие пероральные препараты против COVID-19 такие как молнупиравир, или EIDD-2801 (подробнее на PCR.NEWS) и AT-527. Молнупиравир 4 ноября был разрешен в Великобритании. Но они подавляют репликацию вируса по другому механизму: не взаимодействуют с активным центром главной протеазы, а представляют собой аналоги нуклеозидов.