Средство для снижения риска и облегчения симптомов заражения бета-коронавирусной инфекцией

Изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности и медицины и касается новых лекарственных форм средств против инфекций, вызванных бета-коронавирусами.

Бета-коронавирусы составляют один из четырех родов (альфа-, бета-, гамма- и дельта-) коронавирусов, представляющих собой оболочечные РНК-вирусы с положительной цепью, которые инфицируют млекопитающих. Наибольшее клиническое значение для людей имеют OC43 и HKU1 (которые могут вызывать простуду) линии A, SARS-CoV и SARS-CoV-2 (вызывающие болезнь COVID-19) линии B, и MERS-CoV линии C.

COVID-19- заболевание, вызываемое вирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2, впервые обнаруженное у человека в декабре 2019 года (Zhu N, Zhang D, Wang W, et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med 2020;382:727-733). До 29 сентября 2020 года в мире зарегистрировано боле 30 млн. случаев заражения и 950 тыс. смертельных случаев. Наиболее выраженным генетическим отличием вируса SARS-CoV-2 является удлиненный гикопротеин S, который примерно на 80% идентичен по нуклеотидной последовательности предыдущим вирусам SARS-CoV и MERS (Lu R, Zhao X, Li J, et al. Genomic characterization and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet 2020;395:565-574). Учитывая сходство и исследования вирусов SARS-CoV, патогенез COVID-19 рассматривается с точки зрения включения фаз инфекционного процесса, соответствующих проникновению и репликации вирусных частиц в верхних дыхательных путях, дальнейшей миграции вируса вдоль респираторного тракта с последующим выраженным иммунным ответом, вызывающим гипоксию и развитие ARDS (Cao W, Li T. COVID-19: towards understanding of pathogenesis. Cell Research 2020;30:367-369).

Не смотря на текущие разработки в мире новых вакцин против COVID-19, к настоящему времени нет доказанных эффективных средств для медикаментозной профилактики этой болезни. Согласно Временным методическим рекомендациям Минздрава России для медикаментозной профилактики COVID-19 возможно назначение интраназальных форм ИФН-α (у беременных возможно только интраназальное введение рекомбинантного ИФН-α2b) и/или умифеновира.

Медицинские работники, контактирующие с больными COVID-19 и/или оказывающие им

помощь, подвергаются более высокому риску заражения, чем население в целом. Согласно данным ВОЗ, собранным в рамках проводимого ВОЗ глобального эпиднадзора за COVID-19, примерно 14% случаев COVID-19, а в некоторых странах до 35%, приходится на работников здравоохранения. Поэтому ослабление риска заражения имеет важное значение для поддержания здоровья медиков и других лиц, контактирующих с больными, и для снижения уровней распространения COVID-19. Однако до настоящего времени нет эффективных средств защиты для данной категории. Как правило, в медицинских учреждениях профилактика заболевания у медицинских работников, выявивших пациента, заключается в обработке дезинфицирующими и антисептическими растворами. В основном проводимые исследования касаются не профилактики, а лечения, при этом изучаются уже известные ранее средства, проявившие противовирусную активность в отношении схожих с бетавирусными инфекциями заболеваний.

В частности ряд исследований касается такой группы препаратов как антиоксиданты, механизмы действия которых могут быть направлены на поддержание вентиляционно-перфузионных функций легких. Ярким примером является глутатион (γ-L-глутамил-L-цистеинил-глицин; GSH) – основной непротеиновый тиол (Meister A, Anderson ME. Glutathione. Annu Rev Biochem 1983;52:711-760), концентрация которого снижается в альвеолярных клетках при воздействии токсинов или респираторных вирусов (Mulier B, Rahman I, Watchorn T, Donaldson K, MacNee W, and Jeffery PK. Hydrogen peroxide-induced epithelial injury: the protective role of intracellular nonprotein thiols (NPSH). Eur Respir J 1998;11:384-391). Показано, что аэрозольная доставка GSH восстанавливает его уровень в жидкости эпителиальной выстилки легких нижних отделов респираторного тракта in vivo (Buhl R, Vogelmeier C, Critenden M, et al. Augmentation of glutathione in the fluid lining the epithelium of the lower respiratory tract by directly administering glutathione aerosol. PNAS 1990;87:4063-4067).

Недавно были опубликованы данные об использования высоких доз глутатиона для лечения пациентов с одышкой, вторичной по отношению к пневмонии COVID-19. Было сделано заключение о том, что глутатион, предшественники глутатиона (N-ацетил-цистеин) и альфа-липоевая кислота могут представлять собой новый подход к лечению для блокирования NF-κB и устранения «синдрома цитокинового шторма» и респираторного дистресса у пациентов с пневмонией COVID-19 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S22130071203013500). Однако исследовались только пероральный и внутривенный пути введения глутатиона.

В уровне техники также раскрываются решения, касающиеся ингаляционных форм.

В частности, известна международная заявка WO 2014070769 A1, которая раскрывает ингаляционную композицию в форме аэрозоля с газом или жидким пропеллентом, содержащую глутатион, фармацевтически приемлемую соль глутатиона или его производное или пролекарство, органическую кислоту или ее фармацевтически приемлемую соль и бикарбонат. Композиции могут применяться для лечения нарушения или заболевания легких или дыхательных путей, где нарушение выбрано из группы, состоящей из хронических воспалительных заболеваний легких и/или инфекций, связанных с трансплантацией легких, бронхитом, синуситом, астмой, бактериальной, грибковой, паразитарной, вирусной инфекциями, ХОБЛ, ОРДС и т.д. Отмечается, что профилактическое введение композиции в ткань слизистой оболочки может установить и/или поддерживать гомеостаз в ткани слизистой оболочки, чтобы предотвратить и/или уменьшить повреждение или другое патологическое повреждение ткани. Однако не раскрывается возможность применения для профилактики бета-коронавирусных инфекций.

Среди группы пептидных препаратов для лечения коронавирсуных инфекций можно отметить ингаляционный препарат даларгин. В частности, в патенте RU 2728939 C1, опубл. 03.08.2020, представлены данные, относящиеся к применению гексапептида даларгина в производстве лекарственных средств, предназначенных для лечения коронавирусной инфекции COVID-19. Для приготовления ингаляционного лекарственного средства, лиофилизат диацетата гексапептида растворяют в очищенной воде и полученный раствор разливают во флаконы или ампулы в атмосфере азота. В способе лечения COVID-19 полученный раствор вводится субъекту, нуждающемуся в этом, ингаляционно в виде аэрозоля с помощью небулайзера. Однако не предполагается возможность медикаментозной профилактики известным средством.

Таким образом, существует потребность в поиске новых препаратов для эффективной медикаментозной профилактики COVID-19. Такая профилактика должна не только безопасно защищать человека от высокого риска заражения вирусом при контакте с инфицированными лицами, но также не должна допускать дальнейшее развитие инфекции в случае ее проникновения в организм.

Задача настоящего изобретения заключается в разработке эффективного препарата для медикаментозной профилактики заражения бета-коронавирусной инфекцией и/или облегчения его симптомов у лиц, которые подвержены высокому риску заражения этой инфекцией, таких как медицинские работники.

При решении указанной задачи авторы исходили из предположения, что бета-коронавирусная инфекция как заболевание может быть предотвращена прямым поддержанием собственных окислительно-восстановительных, метаболических и дилатационных функций легочной ткани путем использования комбинаций лекарственных средств, ранее показавших безопасность при аэрозольном способе доставки.

Задача решается новой лекарственной формой и ее применением для доконтактной профилактики и/или облегчения симптомов заболевания путем применения распылением действующего вещества в низких дозировках. Для ингаляции предпочтительно используют небулайзеры, обеспечивающие размер частиц распыляемого препарата не более 4-5 мкм.

Предлагаемое средство для снижения риска возникновения и/или облегчения симптомов заражения бета-коронавирусной инфекцией включает терапевтически эффективные концентрации глутатиона или композиции дисульфид глутатиона и глутатион дисульфид s-оксида, инозина в качестве комплексного действующего начала. Средство представляет собой состав в виде раствора для ингаляции, включающий глутатион или композицию дисульфида глутатиона и глутатион дисульфид S -оксида, инозин, калия хлорид и воду для инъекций при следующем содержании компонентов:

Нижние границы содержания компонентов представляют собой минимальные эффективные концентрации, а верхние выбраны с учетом полученных данных о безопасности ингаляторного применения. Калия хлорид берут в количестве подобранном по нормотоничности калия, до обеспечения содержания 20-145 миллимоль/литр ионов калия (0,020-0,145 мМ/мл).

Глутатион оказывает влияние на внутриклеточные процессы тиолового обмена, редокс-состояние клеток, проявляя иммуномодулирующее и системное цитопротективное действие. Он обладает высокой тропностью к клеткам центральных органов иммунитета и системы лимфоидной ткани; стимулирует процессы эритропоэза, лимфопоэза и гранулоцито-моноцитопоэза; активирует систему фагоцитоза (в т.ч. в условиях иммунодефицитных состояний), способствует восстановлению в периферической крови уровня нейтрофилов, моноцитов, лимфоцитов и функциональной активности тканевых макрофагов, вызывает инициацию системы цитокинов.

Дисульфид глутатиона (или окисленный глутатион, GSSG) - димер трипептида глутатиона, γ-глутамилцистеинилглицина, в котором две молекулы указанного трипептида соединены друг с другом ковалентной дисульфидной связью между цистеиновыми остатками. Проявляет антиоксидантные, противовоспалительные, гепатопротекторные свойства и также влияет, как и глутатион, на систему цитокинов.

Глутатион дисульфид S-оксида (также называемый глутатион тиосульфинат, или GS(O)SG) или сульфон), характеризуется подобной окисленному глутатиону фармакокинетикой, и при этом является негативным регулятором ферментов распада окисленного глутатиона, таким образом, выступает как пролонгирующий агент GSSG, оптимизируя его фармакокинетику, потенцирует биологические эффекты окисленного глутатиона, что оптимизирует фармакодинамику GSSG и делает возможным использование меньших доз GSSG для получения необходимого терапевтического эффекта. Композиция, состоящая из дисульфида глутатиона и глутатион дисульфид S –оксида, описана например, в патенте RU 2659161 C1.

Инозин представляет собой производное пурина, может рассматриваться как предшественник АТФ. Оказывает антигипоксическое, метаболическое и антиаритмическое действие. Повышает энергетический баланс миокарда, улучшает коронарное кровообращение, способствует активизации обмена в условиях гипоксии и при отсутствии АТФ. Снижает агрегацию тромбоцитов, активирует регенерацию тканей. В комплексе в глутатионом проявляет более эффективное цито- и гепатопротекторное действие.

Выбор вспомогательных веществ для создания ингаляционной формы имеет большое значение, они обеспечивают необходимую осмолярность, вязкость лекарственной формы, стабильность лекарственных субстанций. Как правило, большинство таких форм включает растворители, пропелленты, поверхностно-активные вещества, пленкообразователи, корригенты, антимикробные консерванты, антиоксиданты. Однако некоторые компоненты могут вызывать раздражение слизистых и кашель. Заявляемая форма имеет минимум вспомогательных веществ, и при этом безопасно и эффективно обеспечивает глубокое проникновение к легким.

Средство предназначено для применения для снижения риска возникновения и/или облегчения симптомов заражения бета-коронавирусной инфекцией путем его распыления с помощью небулайзера, обеспечивающего размер распыляемых частиц 4-5 мкм с объемной скоростью сжатого воздуха 0,25 мл/мин в течение 3-12 минут на сеанс, 10-14 дней по 2-4 ингаляции в день и 4 - 12-часовыми периодами между сеансами.

Предпочтительно бета-коронавирусная инфекция представляет собой инфекцию, вызванную SARS-CoV.

Возможность осуществления изобретения может быть проиллюстрирована ниже представленными примерами.

Пример 1

Композиция дисульфид глутатиона и глутатион дисульфид S-оксида 10 мг, Инозин 5 мг, Калия хлорид для обеспечения содержания ионов калия 0,020 мМ/мл (1,49 мг), вода для инъекций до 1 мл (pH 5.5-7.2).

Средство готовят в асептических условиях путем отдельного растворения активного начала в воде и калия хлорида в воде с их последующим смешиванием.

Пример 2

Глутатион 60 мг, Инозин 30 мг, Калия хлорид для обеспечения содержания ионов калия 0,145 мМ/мл (10,8 мг), вода для инъекций до 1 мл (pH 5.5-7.2).

Пример 3 Изучение фармакологической активности.

Исследуемая группа была определена как лица, обеспечивающие медицинскую помощь и обслуживание пациентов с COVID-19 (медицинские работники, МР), включая врачей, медицинских сестер, санитаров, технический и другой персонал, использующий необходимые средства индивидуальной защиты согласно установленным рекомендациям. Аэрозольную лекарственную комбинацию (АЛК) готовили ex tempore из расчета на один 5-минутный сеанс ингаляции. Были испытаны растворы по примеру 1 и 2. Участники применяли АЛК самостоятельно с использованием персональных небулайзеров с объемной скоростью сжатого воздуха 0,25 мл/мин. Включенные участники исследования проводили медикаментозную профилактику согласно инструкции в течение 14 дней по четыре ингаляции в день и 4-часовыми периодами между сеансами.

Данные о приверженности к проводимому профилактическому лечению и нежелательные явления регистрировали на 7-й и 14-й дни исследования; дополнительная информация запрашивалась до 28-го дня. Основной показатель исследования – случаи заражения вирусом SARS-CoV-2, обнаруженные по данным генетических или иммунологических тестов в период проведения исследования. Группа сравнения из числа медицинских работников, не включенных в исследование, была проанализирована ретроспективно в том же стационаре, включая только лиц с отрицательными результатами генетических и серологических исследований и продолжавших трудовую деятельность до даты окончания исследования. Для обнаружения SARS-CoV-2 методом РТ-ПЦР использовали ген РНК-зависимой РНК полимеразы (англ. – RNA-dependent RNA polymerase; RdRp) в структуре последовательности открытой рамки считывания 1ab (англ. – open reading frame1ab; ORF1ab) и ген envelope (E) с помощью набора Поливир SARSCoV-2 (Литех, Москва, Россия) и амплификатора CFX-96 Touch system (Био-Рад, Геркулес, США). Результат считали позитивным, если пороговой значение составляло 35 для обоих генов. Сывороточные антитела исследовали с использованием диагностических наборов, одобренных в Российской Федерации для качественной детекции иммуноглобулинов к SARS-CoV-2 в плазме человека согласно инструкциям производителя: SARS-CoV-2-IgМИФА БЕСТ (Вектор-Бест, Новосибирск, Россия) и SARS-CoV-2–IgG (Литех, Москва, Россия). Антитела исследовали спектрофотометрическим методом по показателю оптической плотности на длине волны 450 нм с помощью HumaReader HS microtiter plate reader (HUMAN, Весбадэн, Германия).

Статистический анализ Хи-квадрат тест использовали для сравнения уровня заражения вирусом SARS-CoV-2 между исследуемой группой и контрольной группой; значение считали статистически значимым при p < 0,05. Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения SAS.

В исследовании приняли участие 367 человек: 99 медицинских работников - здоровые волонтеры с отрицательными результатами генетического и иммунологического анализа на SARS-CoV-2 ; 268 медицинских работников составили группу сравнения.

Средний возраст участников составил 27,0 лет (95% CI: 25,3 – 28,7), 69% были лицами женского пола и 52% – медицинские сестры (51/99). Демографические параметры группы участников и группы сравнения достоверно не отличались друг от друга (таблица 1).

Таблица 1

Характеристика медицинского персонала в стационаре для лечения COVID-19.

* ВО – вероятное отклонение. AЛК – аэрозольная лекарственная комбинация

В результате проведенного исследования было установлено, что патогенетически обоснованная доконтактная медикаментозная профилактика сопровождалась достоверным снижением показателя заражения вирусом SARS-CoV-2 у медицинских работников, обеспечивающих медицинскую помощь и обслуживание пациентов с COVID-19 до 2% (состав 1) и 1,2% (состав 2) в сравнении с уровнем заражения вирусом SARS-CoV-2 до 9% у медицинских работников, которые не использовали профилактическое лечение в том же стационаре в исследуемый период.

Достоверное снижение частоты возникновения SARS-CoV-2 в исследовании у медицинских работников, которые применяли АЛК, подтверждает предполагаемую значимость вирус-индуцированного регуляторного дисбаланса ACE2/Ang II в лёгких с последующей нарастающей легочной гипоксий и периферическими вентиляционно перфузионными нарушениями в клинической картине COVID-19. Более того, полученные результаты подтверждают преимущественную важность именно этих процессов в патогенезе COVID-19 по сравнению с различными вариантами иммунного ответа и вирусной нагрузкой per se.

Пример 4

В группе с положительным результатом на SARS-CoV-2 (43 пациента), 18 имели бессимптомное течение, у остальной части группы (25 пациентов) препарат существенно уменьшал имеющиеся симптомы заражения, способствуя ускорению выздоровления. При этом на основании биохимических анализов, изучения физического состояния и данным иммунологических тестов отмечались улучшение микроциркуляции и реологических свойств крови, повышение насыщения тканей кислородом, улучшение энергетического обеспечения клеток, в частности, сердца, головного мозга и печени, стабильность их мембран, подавление репликации РНК-вирусов, увеличение активности макрофагов и выработки интерферонов.

Таким образом, предложенное средство в ингаляционной форме может быть использовано как для предотвращения, так и для облегчения протекания инфекций, вызываемых бета-коронавирусами, в том числе COVID-19.