1947年,在抗生素研究的“黄金时代”,产生了许多我们今天用来对付细菌的药物。一家制药公司的研究人员发现了一种可以对抗多种细菌的氯霉素。它是FDA批准的首批广谱抗生素之一,用于治疗斑疹伤寒或脑膜炎。现在,虽然氯霉素仍有副作用,但它依然是对付大量细菌感染的宝贵武器。

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在这一发现之后不久,科学家们就开始寻找针对病毒的方法。1963年FDA批准了它的第一种抗病毒药物(IDU,用于治疗一种疱疹病毒)。今天有一些药物会高度关注一种特定的病毒(如HIV-1的治疗),一些药物会对同一家族中的多种病毒起作用(如达菲,被批准用于治疗两种主要类型的流感),但对多种病毒家族起作用的却很少有。这一现实使得寻找治疗SARS-CoV-2的方法变得更加困难。目前,还没有一种广谱抗病毒药物被批准用于治疗所有冠状病毒。

为什么广谱抗病毒药物这么难制造?

病毒比细菌通常要小上百倍,它们的微小足迹给研究人员带来了一个难题:抗病毒药物的靶点非常少,特别是那些能针对多种病毒中常见的稀有病毒成分的药物。例如,丙型肝炎是由来自黄病毒科的丙型肝炎病毒引起的,黄病毒科也包括黄热病的病毒。一些丙型肝炎的治疗是如此有针对性,以至于它们只能对抗六种主要丙型肝炎病毒中的一些,当然不能对抗黄热病。科学家把这种病毒精确定位模型称为“一种药物,一种病毒”。

抗病毒药物的作用机制也不能太通用。例如,一种名为利巴韦林的广谱抗病毒药物,能对抗丙型肝炎和呼吸道合胞病毒,但会导致出生缺陷和破坏血细胞。为了直接处理疾病根源的微生物,你希望它能非常精确地针对病毒,而不影响宿主。但这对于广谱治疗是个例外,其针对的是宿主而不是病毒,可能会带来严重的副作用。

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在寻找新的广谱抗病毒药物的生物学挑战之外,还有一个经济挑战。制药公司几乎没有资金激励来开发广谱药物来对抗未来新出现的疾病,因为他们无法保证他们能收回研究成本。因此,当SARS-CoV-2等病毒侵入人类体内时,医生几乎没有什么治疗方法,科学家必须从零开始漫长的药物测试和开发过程。广谱抗病毒药物虽不是奇迹般的药物,但它起码是目前稀有治疗方案中的一种有益补充。

瑞德西韦的崛起

为了填补这一空白,在过去的七年里,研发人员共同测试了约20万种抗蝙蝠冠状病毒的药物,并确定了至少24种显示出希望的药物。这其中包括瑞德西韦,迄今为止唯一一种在临床试验中显著减少COVID-19患者恢复时间(从15天缩短到11天,尽管不是死亡率)的抗病毒药物。

2015年10月,在西非爆发埃博拉疫情时,瑞德西韦的潜力就首次引起了公众关注。美国陆军传染病医学研究所宣布,它与生物制药公司吉利德合作,发现了第一种保护受感染恒河猴免受埃博拉致命影响的小分子药物GS-5734(瑞德西韦的原名),它是吉利德库中一种化合物的微调版本,这种化合物是为治疗其他病毒而调制的。在实验室的细胞中,它不仅抑制了埃博拉病毒,还抑制了其他几种病毒,包括引起MERS的冠状病毒。

瑞德西韦通过干扰病毒复制自身的方式来抑制病毒。在广谱抗病毒药物中,这是一种常见的策略,因为所涉及的酶在许多类型的病毒中都是保守的。例如,冠状病毒RNA聚合酶的基因序列至少有70%是相同的。相比之下,帮助冠状病毒入侵宿主细胞的“刺突”背后的遗传密码变化更为广泛。

首先,身体会把瑞德西韦变成了所谓的核苷类似物,当病毒复制时,它将这种类似物编织成新的遗传物质链。然而,这种类似物的分子组成不同于真正的腺苷,仅仅足以使复制过程停止。如果病毒不能复制自身,人体的免疫系统就能接管并抵御感染。

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另一种成为体内核苷类似物的治疗方案EIDD-2801也显示出了广谱抗病毒的潜力,以及保护细胞免受SARS-CoV-2感染的能力。当病毒复制越来越多的基因组时,它会给复制的冠状病毒播下变异的种子,这些变异被证明是致命的。可作为药丸而不是静脉注射的EIDD-2801在临床试验中的进展不如瑞德西韦。然而,这两种病毒似乎都能在一定程度上规避冠状病毒的校对机制,在实验室培育的呼吸道细胞中它们都击败了新型冠状病毒。这两种疗法的疗效至少是其他药物的10倍,如羟氯喹或卡莫司他。

接下来是什么?

开发更广谱的抗病毒药物,并可靠地发挥作用将是困难的,但并非不可能。专家建议增加对新药的筛选,看看它们是否能对抗的不仅仅是它们设计的病毒。他们希望,抗病毒药物开发界的学术界,向基础广泛的抑制剂方面发展。将来,最有可能的情况是,我们将拥有一套此类药物,其中很多药物将永远不会被使用……但目标是,你至少有一系列药物(要试用)。

瑞德西韦的早期成功表明,广谱抗病毒药物将在科学界引起关注。大流行过后,人们会对多用途治疗的药物兴趣骤增。这一次,面对一种新疾病,医生把没有临床证明的治疗方法提供给患者,下一次可能会有所不同。