Напредък в опитите да се излекува хепатит B – отдавна пренебрегнатия бич за милиони хора
В търсенето на лек за хепатит B, инфекциозна болест, която засяга един на всеки четирима души по света, една малка лаборатория в самотен район в Скалистите планини в Айдахо играе особено значима роля. Лабораторията, разположена в две невзрачни сгради до една гора на края на черен път, е дом за 600 мармота. Тези големи гризачи са естествен гостоприемник на един братовчед на вируса на хепатит B (HBV), което ги превръща в любим обект на изследвания при изучаване на болестта. Собственикът – Джеймс Уипъл, ловува бременни женски в гората, но също така отглежда мармоти в колонията. Той казва: „В тази работа трябва да се съобразявам с търсенето.“
При мармотите, както и при хората, вирусът променя формата си. Може да си кротува, като се притаи в клетките на черния дроб и почти не дава знак за присъствието си. Може да създаде хронична инфекция, като репликира нови вируси в големи количества, но да причинява незначителни щети. Или пък може да се разрази, причинявайки такива вреди на черния дроб, че да доведе до цироза или рак, което е причината за смъртта на почти 900 000 души по света всяка година. Мармотите на Уипъл, които биват инфектирани с вируса в лабораторията, за да бъде изучен жизненият цикъл на вируса и да се тестват експериментални лекарства, също страдат от това. В тази октомврийска утрин един ветеринар гледа на ултразвук корема на едно животно с тумор в черния дроб. „Този е възлест,“ казва Уипъл, когато образът се появява на екрана.
Вирусът HBV може да се контролира с медикаменти и да бъде предотвратен с ваксина, но медикаментите трябва да се приемат цял живот, а ваксината не достига до всички, дори в много от развитите страни. В момента има напредък в създаването на лекарства, които завинаги да излекуват инфекцията, като се потисне вирусът дотолкова, че пациентите да бъдат освободени от тежестта на ежедневния прием на лекарства. Всичко на всичко, почти 50 потенциални терапии са в процес на разработка, като целта им е или директно да атакуват различни етапи от жизнения цикъл на вируса, или да засилват имунитета на гостоприемника. Бизнесът на Уипъл е във възход. „Много компании сега са се активизирали,“ казва той. Само през тази година лабораторията на Уипъл, Североизточни диви животни в Харисън, щата Айдахо, е тествала седем нови терапии.
Този порив да се открие лекарство е резултат както на необходимост, така и на възможности. Почти 300 милиона души по света имат хронични инфекции, въпреки че само 10% са диагностицирани, а дори по-малко получават лечение. Междувременно, последните открития за сложния жизнен цикъл на вируса, предлагат и нови цели на медикаментите, а навлизането на забележителните (и изключително печеливши) лекарства за хепатит C, който се причинява от друг вирус, дадоха големи надежди за подобна победа в битката срещу HBV. В резултат на това през 2016 г. беше създадена Международната коалиция за елиминиране на HBV, в която участват над 50 учени от 21 страни.
Въпреки, че в името на коалицията присъства думата „елиминира“, първоначалната ѝ цел е по-скромна. Най-коварната характеристика на HBV е една латентна форма на вирусна ДНК, наречена ковалентнозатворена кръгова ДНК (ccc DNA) която образува неуловима минихромозома в ядрото на инфектираните клетки. Много изследователи смятат, че инфекцията на хепатит В не може да се излекува напълно, ако не се елиминира този „гратисчия“. Но към момента няма лекарства в критична фаза на изследване, които да атакуват точно ccc DNA, така че засега коалицията се опитва да ускори разработването на „функционални“ лекарства. Идеята е да се омаломощи вирусът заедно с неговата ccc DNA до достатъчно ниски нива, което да позволи на имунната система да контролира инфекцията, като така се даде възможност на хората да спрат лечението.
Франк Кизари, пионер в сферата на имунологията на хепатитите, който е старши консултант на групата и почете професор в Скрипс Рисърч в Сан Диего, Калифорния, казва, че на ccc DNA трябва да се обърне много по-голямо внимание. „Допреди няколко години свършената работа беше много малко,“ казва той и добавя, „на практика нищо не знаем“ за това как тя се създава, как просъществува или загнива. Това е защото основните проучвания върху вируса на хепатит В замряха. Според Кизари, за разлика от раковите заболявания и ХИВ/СПИН, хепатит В няма мощна група за подкрепа, която да настоява за повече средства. „Не разбирам защо хепатит В е такова сираче. Ефектът на това заболяване е огромен.“
Да ударим вируса там, където живее
В стремежа си да излекуват хепатит B, разработчиците на лекарства се целят в почти всеки етап от сложния житейски цикъл на вируса, както и се опитват да засилят имунния отговор. Някои казват обаче, че няма да е достатъчно да блокират навлизането на вируса в клетката (вляво), нито пък записването, събирането или пускането на нови вируси (вдясно). Според тях функционалното лекарство ще трябва да елиминира ковалентнозатворената кръгова ДНК (ccc DNA) - минихромозома, която вирусът създава в инфектираната клетка. Тя може да остане латентна в продължение на години или да приеме много активна „отворена“ форма, която да произвежда нови вируси. (ДНК, интегрирана в генома на гостоприемника, произвежда вирусни протеини, но не и нови вируси.)
Вирусът на хепатит В атакува Артър Ку – строителен инженер в Атланта. Първо започва да вижда двойно, след което идва и диагнозата на рядък вид лимфом, Ку започва химиотерапия в началото на 2015 г. Рутинните лабораторни изследвания не показват аномалии в черния дроб, нито пък инфекция с хепатит В. До април изследванията със скенер потвърждават, че той няма тумор, той вече не вижда двойно и докторите решават да направят последен курс химиотерапия за по-сигурно. Дъщеря му, Джойс Далримпъл, казва: „Беше чудесно. Чувстваше се толкова по-добре, че щяхме да ходим на Дисни круиз с всички внуци.“
На 16 април, когато Ку започва последния курс от химиотерапията, изследванията показват свръхзавишени чернодробни ензими, което е знак за увреждане на органа. В кръвта се намира повърхностен антиген на хепатит В – HbsAg – протеин, който показва наличието на активна инфекция. Докторите на Ку решават да лекуват вируса след края на химиотерапията. На следващия ден на него му става лошо и отива в спешното. Вирусният му товар е космически висок и той скоро започва да повръща и да се бори с диария, но вече е твърде късно да се почне с лекарствата срещу HBV. „Не можеше да повярва,“ казва Далримпъл. „Беше се преборил с всички странични ефекти от химиотерапията и беше подготвен за тях, но това беше шокиращо.“
Ку умира 6 дни по-късно от внезапна чернодробна недостатъчност.
Като почти 2 милиарда души по света, Ку се е инфектирал по някакъв начин с HBV без да знае. HBV е поне 100 пъти по-зарàзен от ХИВ, но се предава между хората по подобен начин: от майка на дете (предимно при раждането), по сексуален път и сред употребяващи наркотици. Има случайни струпвания от инфекции, свързани с дневни центрове, футболни отбори, месарница, сумо клуб и кабинет за акупунктура – места, където вирусът може да се е разпространил чрез привидно безвредни отворени рани. Почти половината от заразените хора са в западнотихоокеанския регион, в т.ч. Китай и Тайван, където е отраснал Ку.
Въпреки че откакто е въведена през 1981 г., ваксината срещу HBV силно намали случаите на предаване от майка на дете, някои страни, като напр. Канада и няколко северноевропейски страни, късно я включиха в задължителния имунизационен календар на децата, тай като нямат много случаи на заболявания. Китай агресивно промотира ваксината, но дори и там се пропускат много хора в селските райони, споделя Джейк Лианг – изследовател на HBV в Националния институт по диабет и храносмилателни и бъбречни заболявания в Бетезда, щата Мериленд. „Не са стигнали до масите още,“ казва той, въпреки че до 15% от населението са с инфекцията. Често и ваксината не се прилага според инструкциите. Последните световни данни сочат, че 84% новородените получават и трите си дози, но само 39% от бебетата получават критичната първа доза до 24 ч. след раждането.
„Хепатит B е напълно пренебрегнат и финансирането е неадекватно към проблема и необходимостта.“ Тимъти Блок, Фондация Хепатит B
Вероятно Ку е бил заразен в детска възраст. Той е от малцината рано инфектирани, които решават проблема с инфекцията, като потискат вируса толкова добре, че няма знак за съществуването ѝ. Други заразени деца произвеждат огромни количества от вируса в продължение на години, но може да не бъдат видимо увредени. Това е една от странните характеристики на болестта: самият HBV не убива хепатоцити – клетките, които съставят черния дроб. Имунният отговор на вируса нанася вреда и много деца имат относително леки реакции към него няколко десетилетия, което ни кара да вярваме, че те „толерират“ инфекцията.
Повечето, които са инфектирани като възрастни, изглежда разрешават проблема с инфекцията. „Много разсъждения чуваме във връзка с причината за това,“ казва Кизари, макар че този феномен може би се дължи на по-зрялата имунна система на възрастните. Но повечето, ако не всички, от хората, които са разрешили проблема с инфекцията, все още имат в себе си ccc DNA, а в случая на Ку последствията са фатални. Химиотерапията е потиснала имунната му система, позволявайки на ccc DNA да се събуди отново и да генерира масивен вирусен удар. „Всеки голям онкологичен център има поне един от тези пациенти и те се учат от тях,“ казва Су Уонг, физик в медицински център „Св. Барнабас“ в Ливингстън, щата Ню Джърси, която е приятелка на сем. Ку и също е хроничен носител на HBV.
Уонг е в изпълнителния борд на Световния хепатитен алианс- базирана в Лондон организация с нестопанска цел, ръководена от хора, които живеят със или са излекували инфекции от хепатит B или C. Тази година алиансът стартира програма да „се намерят липсващите милиони“, които без да знаят са инфектирани с тези вируси. Те промотират „масивно мащабиране“ на скрининга с крайна точка лечение. Един стълб на кампанията е да се намали стигмата и дискриминацията: Уонг казва, че хората, които разкрият статуса си, понякога биват изоставени от партньора си или уволнени от медицинските колежи или работата си в здравеопазването. Това е основната причина тя да започне да говори открито за собствената си инфекция.
Уонг открива, че е заразена с HBV, когато учи в университета. Тъй като чернодробните ѝ ензими са нормални и има ниски нива на HBsAg и вирусен товар, на нея не й е препоръчана терапия със съществуващите лекарства за HBV. Нито пък се препоръчва такова за тези пациенти, които макар да имат високи вирусни товари, имат относително контролиран имунен отговор и нямат увреждане на черния дроб. Но това, че е научила за инфекцията си, е предпазило семейството ѝ. Съпругът на Уонг е ваксиниран, както и четирите ѝ деца, които са получили допълнително имуноглобулин. Никой от тях не е инфектиран.
Тъй като мармотите страдат от вирус подобен на хепатит B, те са се превърнали в модел за изучаване на жизнения цикъл на вируса и за изпитване на потенциални терапии.
На онези, при които се установи увреждане на черния дроб, лекарите дават едни и същи три лекарства през последните две десетилетия. Две от тях - тенофовир (заимстван от лечението на ХИВ) и ентекавир, вземат на прицел производството на вирусна ДНК. И двете отслабват ензима на обратната траскриптаза, който превръща познатото ни като предгеномна РНК – продукт на ccc DNA – в ДНК на новите вируси. Третото лекарство – интерферон, е вестоносец на имунната система, който атакува различни част от жизнения цикъл на вируса, следвайки недобре изследвани механизми, както и засилва имунния отговор срещу него. Всяко от тези лекарства може да намали вирусния товар до неоткриваеми нива и в някои случаи да изчисти вирусните антигени от кръвта. Но никое от тях не елиминира ccc DNA.
Преди година едно малко изследване на група пациенти с HBV, лекувани в продължение на 6 години с инхибитори на обратната транскриптаза, за кратко възроди надеждите. Три последователни чернодробни биопсии установиха, че 43-мата участници са със „значително“ понижени нива на ccc DNA след лечението – това написа миналата година в сп. „Журнал по хепатология“ група, ръководена от хепатолога Чинг-Лутг Лай. При 21 от тях даже най-чувствителните тестове не откриха ccc DNA. Все пак, в последващо проучване, представено на събрание по въпросите за черния дроб по-късно през годината, се установи, че в група от 13 души, при които първоначално вирусът е бил напълно потиснат и те са спрели лечение, в следващите 6 месеца той се е реактивирал при всички, освен при един, като това е наложило и да се върнат към лекарствата.
Има все повече надежда за по-постоянна победа. Фондацията за хепатит B, организация с нестопанска цел в Дойлстаун, щата Пенсилвания, проследява как се движи разработването на лекарства. По линията се разучават повече от 30 лекарства и те са във фаза изпитвания върху хора — а това е тройно повече само за последното десетилетие. „Хепатит C беше завзел цялото пространство за хепатитни лекарства и сега, когато вече има лечение, интересът към хепатит В се засили,“ казва Тимъти Блок – микробиолог, който основава фондацията след като съпругата му, медицинска сестра, разбира, че е инфектирана (и скоро след това губи работата си).
Потенциалните терапии не приключват само да спирането на обратната транскриптаза. Почти всяка позната стъпка в жизнения цикъл на HBV, от инфектирането до формирането на нови вирусни частици, е на прицел на поне един нов медикамент. Други лекарства са имуномодулатори, които се фокусират в засилването на конкретни благоприятни отговори или да разсеят вредните такива. Много изследователи предполагат, че както при ХИВ, комбинирането на лекарства, които атакуват вируса от различни страни, има най-добър шанс за успех.
Откритието на полипептидния рецептор, към който се прилепя вирусът на хепатит В, когато инфектира клетката, направено през 2012 г., беше ключов напредък. То позволи на изследователите най-после да репликират целия жизнен цикъл на вируса, в т.ч. образуването на ccc DNA, в лабораторни клетъчни култури. Рецепторът също така дава нови цели на фармацевтите. Освен това, вграждайки инженерно рецептора в мишки и маймуни, учените разработват нови животински модели за HBV, които за разлика от мармота, са уязвими към точно онзи вирус, който поразява и хората.
В компанията Gilead във Фостър Сити, щата Калифорния, която произвежда тенофовир и едно от най-продаваните лекарства срещу хепатит C, работят повече от 60 учени, чиято цел е разработването на подобно оръжие срещу HBV. „Това е най-мащабната ни програма в областта на вирусологията изобщо,“ казва Джон Макхъчинсън, гастроентеролог – главен учен на компанията, който държи препариран мармот в кабинета си. „Ако някой ще излекува хепатит B, Gilead биха искали да са тази компания.“
В момента водещото лекарство срещу HBV на компанията активира рецептор 8-протеин към имунните клетки, като той реагира на генетичния материал на вируса чрез засилено отделяне на интерферон и други химични „вестоносци“, които събуждат естествените защити срещу вируса. Миналата година от компанията съобщиха, че лекарството действа добре върху мармоти. То понижава ccc DNA до неоткриваеми нива и понастоящем е в клинични изпитвания от фаза II. „Това може да е следващото лекарство, което ще получи лиценз за лекуване на HBV,“ казва Стивън Мен – имунолог от Медицинския център на Университета в Джорджтаун, Вашингтон, окръг Колумбия, който участва в изследванията на мармоти. Други разработчици на лекарства възлагат надежди на кратки интерфериращи РНК, които да блокират производството на РНК от ccc DNA и на комбинации, които да попречат на формирането на капсиден протеин, който защитава генетичния товар на вируса.
„Много фармацевтични компании хвърлят всичко към стената, за да видят кое ще залепне,“ казва Лианг – член на съвета на коалицията. Кизари се безпокои, че имуномодулаторите – популярна стратегия, ще дадат ответен удар. Ако човек има висок процент хепатоцити, заразени с HBV, засилването на имунния отговор към заразените клетки може да доведе до отказ на черния дроб. „Вече имаме доста фалстартове и някой може да причини вреда неумишлено,“ предупреждава Кизари.
Подобно на Кизари, Международната коалиция за елиминиране на HBV е на мнение, че трябва да се положат още усилия за атакуване именно на ccc DNA. През м. септември Gilead подписа сделка за $445 с компанията Пресижън БиоСайънсиз от Дъръм, Сев. Каролина, за съвместно разработване на познатите ни като проследяващи ендонуклеази (ензими, които отрязват ДНК), които да неутрализират ccc DNA. Учените спомогнаха да се изясни как един конкретен протеин на HBV, известен като X, който подсилва ccc DNA в производството на още вируси, като така дадоха и нова цел на терапиите. „Още сме в началото,“ казва Макхъчинсън. „Сякаш сега набираме скорост и инерция.“ Други компании се надяват да използват CRISPR – редактор на генома, за да ''осакати‘‘ ccc DNA при пациентите, както го прави в някои лабораторни експерименти.
Да се докаже, че някоя терапия сериозно уврежда ccc DNA е наистина трудно. Клиничните изпитвания, които се провеждат в момента, оценяват доколко добре се справя дадено лекарство като измерват неговото влияние върху нивата на HBsAg и вирусното натоварване в кръвта, а не върху ccc DNA. „Това е лудост,“ казва Кизари. „Стискат палци и мислят позитивно.“ Но да се наблюдава директно ccc DNA означава пациентите да бъдат подложени на множество болезнени чернодробни биопсии. Това може да се промени, ако чрез относително безболезнена и обикновена тънкоиглена пункционна биопсия на черния дроб може да се вземе достатъчно тъкан. Имунологът Мала Маини от Университетския колеж в Лондон използва тънкоиглена пункционна биопсия, за да анализира голямо разнообразие от имунни отговори на HBV в черния дроб. Сега тя си сътрудничи с хепатолога Фабиен Зулим от Университета в Лион, Франция, за да види дали тази техника може да се приложи в изследванията на кзкДНК.
За разлика от растящия интерес към HBV от страна на фармацевтите, Националните здравни институти са похарчили едва $44 милиона за HBV през тази година, като съвсем малка част от тази сума е отишла за „проучвания и нови открития,“ казва Блок. „Хепатит B е напълно пренебрегнат и финансирането не съответства на проблема и на нуждите,“ казва той. Антъни Фочи, който оглавява Института по алергии и заразни болести в Бетезда към Националния здравен институт, е съгласен с това твърдение и казва, че ако засиленото търсене на лекарство даде някакъв резултат, това ще привлече финансиране към изследователската дейност. „Имаме нужда само от малка доза успех, за да вложим повече средства в това,“ казва Фочи.
Юджийн Шиф – 81-годишен специалист по чернодробни заболявания в Университета в Маями, Флорида, чийто баща също е бил известен хепатолог, работи в това направление от самото му зараждане и е твърдо уверен в предстоящото откриване на лекарство. Шиф е редактор на учебника „Болести на черния дроб по Шиф“, който се използва в медицинските училища и вече има 12-то издание. Той споделя: „Преди няколко години казваха, че да се изчисти ccc DNA е невъзможно. В науката такива неща не се казват. За мен това беше безсмислица. Сега учените смятат, че ще отнеме 5 или може би 10 години, за да се изчисти ccc DNA. И ако можем да излекуваме хората, които имат хепатит B и да продължим да ваксинираме онези, които нямат, можем да изкореним болестта.“
Източник: https://www.sciencemag.org/news/2018/11/push-cure-hepatitis-b-long-overlooked-scourge-millions