Przełom w walce z koronawirusami: naukowcy z HKUMed opracowali silny bispecyficzny inhibitor zwalczający szerokie spektrum koronawirusów
Zespół badaczy z Wydziału Mikrobiologii Szkoły Medycyny Klinicznej Uniwersytetu w Hongkongu (LKS Faculty of Medicine, HKUMed) oraz Centrum Wirusologii, Wakcynologii i Terapii (InnoHK Centre for Virology, Vaccinology and Therapeutics, CVVT), we współpracy z Uniwersytetem Syczuańskim, opracował potężny bispecyficzny inhibitor zdolny do zwalczania wszystkich znanych koronawirusów patogennych dla człowieka – w tym również szczepów odpornych na dotychczasowe terapie, takie jak Paxlovid. Nowa cząsteczka, nazwana TMP1, daje nadzieję na skuteczniejsze i bardziej odporne na mutacje leczenie zakażeń koronawirusowych. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.
Wysokie ryzyko kolejnych zoonotycznych pandemii
W ciągu ostatnich 20 lat koronawirusy były przyczyną trzech dużych epidemii, w tym pandemii COVID-19. Niedawne odkrycia nowych wirusów przenoszonych ze zwierząt na ludzi dowodzą, że ryzyko kolejnych ognisk pozostaje realne. Dlatego pilnie potrzebne są bardziej skuteczne sposoby zapobiegania i leczenia zakażeń koronawirusowych.
Jak wyjaśnia prof. Chu Hin, Gallant Ho Outstanding Young Professor i adiunkt w Zakładzie Mikrobiologii HKUMed, jednym z najbardziej obiecujących celów terapeutycznych jest enzym TMPRSS2, wykorzystywany przez wirusa do wnikania do ludzkich komórek. Stosowane obecnie inhibitory TMPRSS2, takie jak kamostat, mają jednak ograniczoną biodostępność i są szybko rozkładane w organizmie, co obniża ich skuteczność.
Drugim kluczowym celem terapeutycznym jest enzym Mpro (główny proteaza koronawirusów), niezbędny do replikacji wirusa. Leki takie jak Paxlovid, skierowane przeciw Mpro SARS-CoV-2, wykazują silne działanie przeciwwirusowe, jednak wirus szybko mutuje, tworząc warianty oporne na terapię.
Nowy bispecyficzny inhibitor – podwójny cel, podwójna skuteczność
Aby przezwyciężyć te ograniczenia, zespół z Hongkongu opracował doustny inhibitor zdolny do jednoczesnego blokowania Mpro i TMPRSS2, co zapewnia szerokie i silne działanie przeciwwirusowe.
Wykorzystując innowacyjne podejście chemiczne, naukowcy przesiali tysiące małych cząsteczek pod kątem zdolności hamowania aktywności enzymatycznej obu celów. Najbardziej obiecujące kandydaty poddano modyfikacjom chemicznym, w wyniku czego powstał TMP1 – nowy bispecyficzny inhibitor o wysokiej stabilności w organizmie i zdolności do zwalczania mutacji opornych na leczenie.
Jak podkreśla prof. Chu, TMP1 wykazuje szerokospektralne działanie przeciwwirusowe wobec wszystkich znanych koronawirusów patogennych dla człowieka, w tym SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 i MERS-CoV. Co więcej, TMP1 chronił zwierzęta doświadczalne (chomiki) przed transmisją SARS-CoV-2. Cząsteczka wiąże się z kieszenią enzymatyczną Mpro w inny sposób niż dotychczasowe leki, takie jak nirmatrelwir (składnik Paxlovidu), co sugeruje zdolność do przełamania mechanizmów oporności. W testach in vitro i in vivo TMP1 skutecznie neutralizował mutanty SARS-CoV-2 oporne na Paxlovid.
Nowa koncepcja leków przeciwwirusowych
Badanie to po raz pierwszy wykazało, że jednoczesne celowanie w dwa różne białka – Mpro i TMPRSS2 – może zapewnić silną, szerokospektralną ochronę przed infekcjami koronawirusowymi.
„W przeciwieństwie do klasycznych leków działających na jeden cel molekularny, podejście bispecyficzne otwiera nowe możliwości w projektowaniu leków przeciwwirusowych. To krok w stronę terapii nowej generacji – skuteczniejszych i mniej podatnych na rozwój oporności” – zaznacza prof. Chu.
Znaczenie odkrycia zostało docenione na arenie międzynarodowej. Projekt zdobył Srebrną Nagrodę na 50. Międzynarodowej Wystawie Wynalazków w Genewie (2025), a także złoty medal i dwa wyróżnienia podczas konkursu iCAN 2025 w Kanadzie.
Zespół badawczy
Pracami kierowali prof. Chu Hin oraz dr Vivian Shuai Huiping z Wydziału Mikrobiologii HKUMed, we współpracy z badaczami z Centrum Wirusologii, Wakcynologii i Terapii (CVVT) oraz z Uniwersytetu Syczuańskiego – prof. Yang Shengyong i prof. Lei Jian.
Źródło: Nature Communications, An orally available Mpro/TMPRSS2 bispecific inhibitor with potent anti-coronavirus efficacy in vivo
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-60832-z
