پیشگیری از کووید، 19 با اسپری مخصوص بینی و گلو - مجله انجمن دعوت

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینمگ، دیوید نیدهام (David Needham)، استاد مهندسی مکانیک و علم مواد دانشگاه دوک (Duke University) نشان داده است که افزایش جزئی ph محلول ممکن است همان چیزی باشد که برای تبدیل کردن یک داروی مهارنماینده متابولیک به یک اسپری پیشگیری نماینده کووید-19 مخصوص بینی و گلو ضروری است.

داروی موسوم به نیکلوزاماید (Niclosamide) از سال 1958 برای درمان عفونت انگلی گلو در انسان، حیوانات خانگی و حیوانات مزرعه به کار رفته است. این دارو که به صورت قرص خوراکی عرضه می گردد، انگل ها را با مهار کردن راستا متابولیک حیاتی و قطع کردن منبع انرژی آن ها از بین می برد.

پژوهشگران در سال های اخیر، قابلیت نیکلوزاماید را برای درمان طیف وسیع تری از بیماری ها مانند بسیاری از انواع سرطان، بیماری های متابولیک، روماتیسم مفصلی و اسکلروز سیستمیک آزمایش نموده اند. بعلاوه، آنالیز های آزمایشگاهی نو روی سلول ها نشان داده است که این دارو، یک داروی ضد ویروسی قوی است که با هدف قرار دادن منبع انرژی سلول میزبان که ویروس برای تکثیر خود از آن استفاده می نماید، توانایی ویروس را در ایجاد بیماری از بین می برد.

نیکلوزاماید در درجه نخست بر میتوکندری های سلول میزبان تاثیر می گذارد که مانند باتری های فراورینماینده انرژی سلول هستند. این دارو از فراوری مولکول اصلی انرژی خود یعنی آدنوزین تری فسفات (ATP) به وسیله سلول جلوگیری می نماید. ویروس بدون منبع انرژی سلول آلوده، در تکثیر نسخه های زنده خود برای ایجاد عفونت های بیشتر دچار مشکل می گردد. این اثرات، برگشت پذیر هستند و به مرگ سلول منجر نمی شوند.

نیدهام گفت: نیکلوزاماید، کلید انرژی سلول را خاموش می نماید و اساسا ویروس را در حالت قفل قرار می دهد. هنگامی که این دارو همراه با واکسن ها، ماسک ها و سایر اقدامات توصیه شده برای پیشگیری از کووید-19 استفاده می گردد، می تواند یک راهبرد یاریی باشد. این پیشرفت می تواند به ارائه اسپری های ایمن و مؤثر بینی و گلو یاری کند که امکان محافظت بیشتر را فراهم می سازند.

پژوهش در زمان همه گیری

نیدهام پیش از این، طی همکاری با ویل اوارد (Will Eward)، انکولوژیست دانشگاه دوک نشان داده بود که نیکلوزاماید در سرطان استخوان موش ها و سگ ها، به نانوذره ای تبدیل می گردد که به غذای سرطان شبیه است. او طی همکاری با کریستینا بارکاوسکاس (Christina Barkauskas)، دانشیار پزشکی دانشگاه دوک، آنالیز های ابتدایی را در خصوص کاربرد بالقوه نیکلوزاماید برای درمان فیبروز ریه شروع کرد.

نیدهام مانند بسیاری از پژوهشگران سرتاسر دنیا، پژوهش های خود را به آنالیز کووید-19 تغییر داد. پس از این که یک پژوهش در کره جنوبی، اثربخشی دارو های موجود را در برابر کووید-19 مورد آنالیز قرار داد و نیکلوزاماید را به عنوان یک هدف بالقوه شناسایی کرد، نیدهام نیز به آنالیز طیف وسیعی از فرمول ها و نانوذرات پرداخت. پژوهش کره جنوبی روی سلول های حیوانی نشان داد که تنها به غلظت کمی از نیکلوزاماید پیش از عفونت احتیاج است تا به طور کامل از تکثیر کروناویروس سندرم حاد تنفسی 2 (SARS-COV-2) جلوگیری گردد.

سلول های حیوانی مورد استفاده در این پژوهش، بسیار مقاوم و بادوام هستند. نیدهام و بارکاوسکاس برای این که بفهمند نیکلوزاماید چقدر ممکن است برای مقابله انسان با کووید-19 موثر و قابل تحمل باشد، به سلول هایی روی آوردند که با عفونت ابتدایی بینی و سلول های اپیتلیال تنفسی مرتبط بودند و با سایر پژوهشگران بالینی دانشگاه دوک نیز همکاری کردند.

پژوهشگران بدون در دست داشتن ویروس زنده برای آزمایش، بر مقدار گیری اندازه نیکلوزاماید تمرکز کردند که سطح آدنوزین تری فسفات سلول های راه هوایی انسان را کاهش می دهد. پتی لی (Patty Lee)، استاد پزشکی، زیست شناسی سلولی و آسیب شناسی دانشگاه دوک و دکتر سوجین کیم (Sojin Kim)، با آنالیز مهار آدنوزین تری فسفات دریافتند که تنها غلظت کمی از نیکلوزاماید می تواند سطح آدنوزین تری فسفات را به مقدار کافی کاهش دهد و شاید فراوری مثل ویروس را به طور کامل و بدون آسیب رساندن به خود سلول ها قطع می نماید.

این آنالیز ها روی سلول های غوطه ور در محیط کشت سلولی انجام شد که سرعت جذب نیکلوزاماید را کاهش می دهد. پژوهشگران در آنالیز بیشتر روی سلول ها در آزمایشگاه، بر سلول های راه هوایی انسان تمرکز کردند که فقط با محلول نیکلوزاماید درمان شده بودند. این پژوهش که با یاری اقتصادی انجمن ریه آمریکا (American Lung Association) اجرا شده است، نشان می دهد که حتی دوز های پایین تر این دارو نیز برای داشتن تأثیر مثبت بر سلول های راه هوایی کافی هستند.

در هر حال، هیچ کدام از این سه پژوهش، مخاط را در نظر نمی گیرند.

فرمول بندی نو

دارو های سنتی آلرژی مانند فلوناز (Flonase) و ناسونکس (Nasonex)، مواد فعال را تقریبا بین 6000 تا 30 هزار برابر بیشتر حمل می نمایند که برای تأثیرگذاری بر سلول ها در مطالعات پایه مورد احتیاج است.

نیکلوزاماید به سادگی در مایعات مبتنی بر آب که می توان آن ها را در بینی یا دهان اسپری کرد، حل نمی گردد. تراکم عادی این دارو در ph بینی کمتر از آن چیزی است که مطالعات پایه ای برای جلوگیری از تکثیر ویروس در سلول های بدون مخاط محافظ نشان می دهند.

نیدهام براساس محاسبات نحوه انتشار مولکول هایی مانند نیکلوزاماید در لایه نازکی از مخاط، تخمین می زند که تراکم محلول برای فراوری یک اسپری پیشگیری نماینده و درمانی کارآمد، حدود 10 برابر بیشتر از حد معمول مورد احتیاج است و در عرض چند میلی ثانیه می تواند از لایه مخاطی عبور کند.

سوال نیدهام این بود که چگونه می توان به این تراکم دست یافت.

تنظیم ph

نیدهام در این پژوهش نو نشان می دهد که صرفا افزایش قلیایی بودن محلول ممکن است برای عبور از سد مخاطی و ورود به سلول هایی که برای نخستین بار به کووید-19 مبتلا می شوند، کافی باشد. او دریافت که افزایش قلیایی بودن ph محلول و رسیدن به 8/0 که اندازه قابل قبولی برای اسپری بینی است، می تواند نیکلوزاماید کافی را داشته باشد و افزایش ph به 9/2 که برای اسپری گلو کافی است، این تاثیر را 10 برابر بیشتر می نماید و می توان از آن برای مقابله با عفونت ابتدایی استفاده کرد.

نیدهام اظهار داشت که این پژوهش اگرچه امیدوارنماینده است، اما نتایج آن هنوز باید در سلول هایی که واقعا به کووید-19 آلوده شده اند و بعلاوه در سلول هایی که به وسیله یک لایه مخاطی محافظت می شوند، آزمایش شوند.

نیدهام، روشی را برای استخراج نیکلوزاماید از قرص های تجاری موجود و ارائه آن به صورت محلول بدون استفاده از حلال های آلی شرح داد.

وی اضافه کرد: از آنجا که نیکلوزاماید به جای ویروس روی سلول ها کار می نماید، می تواند یک عامل پیشگیری نماینده تنفسی باشد که نه تنها در برابر کووید-19 و همه انواع آن، بلکه در برابر هر ویروس نوی نیز موثر است. اگرچه واکسن ها به وضوح مؤثر هستند، اما یک روش پیشگیری از راه بینی، امکان محافظت بیشتری را فراهم می نماید. حتی اگر عفونت پیشتر وجود داشته باشد، این فرمول را می توان به عنوان یک اسپری گلو به کار برد که بار ویروسی در حال حرکت به سمت ریه ها و عامل مخرب ترین اثرات بیماری را متوقف می نماید.

نیدهام در حال حاضر در پی شرکای صنعتی، دولتی و موسسات فعال در حوزه بیماری های عفونی است تا به پیگیری آزمایشات بالینی و تجاری سازی آن ها یاری نمایند.

این پژوهش، در مجله Pharmaceutical Research به چاپ رسید.