Prof. dr hab. Krzysztof Pyrć: Koronawirusy to ciekawe patogeny

Czy można powiedzieć, że stworzona przez pana substancja, czyli HTCC, to potencjalny lek na koronawirusa?

To byłoby nieuczciwe, gdybym powiedział, że w tej chwili mamy lek. Mamy substancję, która działa na zjadliwe szczepy koronawirusów i bardzo silnie je hamuje. Czy może ona stać się lekiem – to się dopiero okaże. Będziemy chcieli to zweryfikować. Pierwszy etap to badania przedkliniczne, które odpowiedzą na pytanie, czy substancja jest bezpieczna. Potem jest etap kliniczny, czyli próby z udziałem ludzi. Wszystko zależy od tego, jak ocenią preparat specjaliści w zakresie farmacji. Mogą stwierdzić, że ta substancja nie ma potencjału.

Wyniki badań w laboratorium były obiecujące?

W obecności HTCC zakażenie jest mniejsze 10 tys. razy. Mówiąc obrazowo, jeśli zakazimy hodowlę komórkową wirusem SARS-CoV-2, to wszystkie komórki umierają, a w obecności HTCC nie widać żadnych efektów działania wirusa. Sprawdziliśmy to in vitro, ale także ex vivo. We współpracy ze Śląskim Centrum Chorób Serca tworzymy hodowle 3D kompletnego nabłonka oddechowego, z komórkami rzęskowymi, z komórkami, które produkują śluz i surfaktant. HTCC działa podobnie jak przeciwciała – wiąże się z białkiem otoczki koronawirusów i selektywnie blokuje miejsce wiązania do receptora. Ale od laboratorium do kliniki jest długa droga.

Czy w związku z tym jest to wyłącznie środek zapobiegawczy? Czy osobom chorym również pomoże?

To nie jest tak, że człowiek jest zdrowy i nagle dostaje zapalenia płuc. Zakażenie rozprzestrzenia się na kolejne piętra układu oddechowego. Uważamy, że można podać HTCC drogą wziewną, kiedy pacjent ma łagodne lub umiarkowane objawy. Preparat pomógłby choremu pozbyć się zakażenia poprzez zmniejszenie ilości wirusów i ograniczenie rozprzestrzeniania się zakażenia na dalsze partie układu oddechowego, w kierunku płuc.

Sądzi pan, że preparat jest bezpieczny?

Próby, które przeprowadzaliśmy, w tym badania na zwierzętach, wykazały, że po podaniu dopłucnym mikrosfer z HTCC nie obserwowano toksyczności ani pogorszenia czynności układu oddechowego. Jednak to właśnie badania przedkliniczne i kliniczne pokażą.

Skąd pomysł, by tą substancją potraktować akurat wirusy?

Genezą był pomysł połączenia dwóch światów – biologii i chemii, i próba znalezienia sposobu, jak wykorzystać polimery w wirusologii. Kilka lat temu zaczęliśmy współpracę z zespołem prof. Nowakowskiej z Uniwersytetu Jagiellońskiego, specjalizującej się w chemii polimerów. Zastanawialiśmy się, jak wykorzystać właściwości tych polimerów, by zahamować wirusy. Testowaliśmy różne wersje i różne modyfikacje, które miały oddziaływać z białkami wirusa odpowiedzialnymi za fuzję. Doszliśmy do tego, że udało nam się opracować takie cząsteczki. To cała seria inhibitorów, bo stworzyliśmy również np. inhibitor wirusa opryszczki, gdzie już w próbach na zwierzętach widać, że to świetnie działa. Z tej koncepcji narodziło się bardzo wiele późniejszych projektów.

Czyli odpowiednie modyfikowanie struktury tej cząsteczki pozwala na dopasowywanie jej do różnych wirusów.

To brzmi chwytliwie – lek z krewetek, ale ten polimer jest tylko rusztowaniem, na którym rozmieszczamy różne grupy funkcyjne. Wirus jest otoczony koroną białkową o powtarzalnej strukturze. W przypadku koronawirusa te białka (Spike) odpowiadają za połączenie z receptorem na komórce człowieka. Pojedyncza grupa funkcyjna z naszej substancji dość słabo oddziałuje z białkiem wirusa, ale jeśli na rusztowaniu polimerowym umieścimy w odpowiednich odległościach wiele takich grup, to nagle nasza cząsteczka zaczyna pasować do otoczki wirusa. Suma małych oddziaływań składa się na jedno bardzo silne. Tak jak zamek błyskawiczny.

Można by stworzyć taki polimer dla innego koronawirusa?

Polimer, który my stworzyliśmy, działa na wszystkie koronawirusy. Sprawdzaliśmy SARS-2, MERS, ale także całą grupę zwierzęcych alfa i beta-koronawirusów oraz ludzkie koronawirusy sezonowych przeziębień. Odpowiednio modyfikując rozmieszczenie grup funkcyjnych, jesteśmy w stanie zablokować wszystkie te koronawirusy.

Prowadził pan swoje badania i niespodziewanie pojawił się Covid-19. Nagle otworzyła się furtka?

Praktycznie całe swoje zawodowe życie zajmuję się koronawirusami. Jeszcze przed epidemią SARS, w 2002 roku, zaczynałem doktorat w Amsterdamie. Tematem było znalezienie metody, która pozwoli na identyfikację nowych wirusów. Opracowaliśmy metodę VIDISCA i pewnego dnia dostałem próbkę materiału od pacjenta, który był chory, ale nikt nie potrafił postawić diagnozy. Okazało się, że w próbce jest nowy koronawirus – obecnie uznawany za jeden z czterech „klasycznych" koronawirusów sezonowych. To mocno ukierunkowało moje badania. Po powrocie do Polski w 2007 roku skupiłem się właśnie na koronawirusach. Stworzyłem w ramach Małopolskiego Centrum Biotechnologii pracownię, która pozwala na bezpieczną pracę z takimi patogenami.

Koronawirusy to bardzo ciekawa grupa patogenów. Co roku się z nimi spotykamy i przechodzimy łagodne przeziębienia. Jednak wirusy te stosunkowo łatwo przechodzą barierę gatunkową – średnio raz na dziesięć lat dochodzi do transmisji jakiegoś gatunku ze zwierząt na ludzi. Tego nauczyła nas epidemia SARS, a po MERS wiadomo już było, że problem będzie się powtarzał. Staraliśmy się stworzyć uniwersalny inhibitor zakażenia i przygotować się na kolejne epidemie.

Pojawienie się SARS-CoV-2 i postępy epidemii spowodowały ogromne zapotrzebowanie na jakikolwiek lek.

Oczywiście, że tak. Mimo że wiedzieliśmy, że nowy koronawirus się pojawi, nikt nie spodziewał się takiej skali zagrożenia. To, co mamy obecnie, przekracza absolutnie wszelkie kalkulacje.

To, co pan zwykle robi normalnie, miałby pan zrobić dwa razy szybciej?

Żeby tylko dwa razy. Oczekuje się, że to, co zajmuje pięć–siedem lat, pojawi się za tydzień. Próbuję to studzić. Tak jak nie będzie szczepionki za cztery tygodnie, tak i leku nie będzie za tydzień. Cały zespół pracuje ciężko, na 200 proc., ale realiów nie przeskoczymy.