Een medicijn dat oorspronkelijk werd ontwikkeld voor de behandeling van borstkanker, maar begin jaren 2000 werd verlaten, blijkt mogelijk effectief tegen een breed scala aan virussen. Kunstmatige intelligentie voorspelde dat het middel ERA-923 kon worden ingezet tegen verkoudheid, norovirus, griep en covid-19, en daaropvolgende dierproeven lijken deze voorspelling te bevestigen.
AI ontdekt nieuwe toepassing voor vergeten medicijn
Het Californische bedrijf Model Medicines gebruikte een AI-platform om oude wetenschappelijke publicaties en patenten te doorzoeken naar potentiële antivirale middelen. Volgens newscientist.com is dit "voor zover we kunnen nagaan, het eerste medicijn dat ooit activiteit heeft aangetoond tegen al deze virusfamilies."
Het AI-systeem kreeg de opdracht een medicijn te vinden dat een viraal enzym genaamd RNA-afhankelijk RNA-polymerase kon blokkeren. Dit enzym gebruiken veel virussen om hun genoom te kopiëren en zich te vermenigvuldigen. De kunstmatige intelligentie richtte zich specifiek op een deel van het enzym dat het Thumb-1-domein wordt genoemd, omdat dit gedeelte bij meerdere virussen voorkomt.
"We wilden een biologisch knelpunt vinden – een plek waar een enkel medicijn tegen een enkel doelwit tientallen ziektes zou kunnen oplossen," aldus Haders. Door data uit oude documenten te analyseren, identificeerde de AI ERA-923 als een veelbelovende kandidaat die aan het Thumb-1-domein zou kunnen binden en zo virale replicatie zou kunnen blokkeren.
Breed werkingsspectrum aangetoond in laboratoriumstudies
In laboratoriumonderzoeken bleek het medicijn remmende werking te hebben op verschillende veelvoorkomende virussen, waaronder coronavirussen, respiratoir syncytieel virus (RSV), norovirus, en influenza- en hepatitisvirussen. Deze bevindingen zijn opmerkelijk omdat bestaande antivirale middelen doorgaans gericht zijn op specifieke virussoorten.
Model Medicines plant volgend jaar een klinische trial met het medicijn te starten. Als het middel wordt goedgekeurd, zou het volgens Haders kunnen worden ingenomen als pil wanneer mensen griepachtige verschijnselen hebben, maar niet weten of het om influenza, covid-19, RSV of iets anders gaat.
Verschil met bestaande antivirale behandelingen
Momenteel zijn er verschillende antivirale middelen beschikbaar voor specifieke infecties. yalemedicine.org, een oraal antiviraal middel voor covid-19, werkt door een essentieel enzym te remmen dat het coronavirus nodig heeft om functionele virusdeeltjes te maken. Het moet binnen vijf dagen na het begin van de symptomen worden ingenomen om effectief te zijn.
Voor influenza zijn er fda.gov zoals oseltamivir (Tamiflu), zanamivir en baloxavir marboxil. Deze middelen werken echter alleen tegen griepvirussen en moeten ook vroeg in het ziekteverloop worden gestart.
Het nieuwe middel zou zich onderscheiden doordat het tegen meerdere virusfamilies tegelijk werkzaam is. gov.au helpen het lichaam normaal gesproken om schadelijke virussen te bestrijden door de virale replicatie te verstoren, maar zijn meestal specifiek voor één type virus.
Werkingsmechanisme en toekomstige toepassingen
Het oorspronkelijke medicijn ERA-923 werd in de vroege jaren 2000 ontwikkeld als behandeling voor borstkanker, maar werd verlaten nadat het weinig voordeel toonde in klinische trials. Het AI-platform van Model Medicines ontdekte dat het vergeten medicijn mogelijk een breed scala aan virussen kan remmen via een ongerelateerd mechanisme.
Door te binden aan het geconserveerde Thumb-1-domein van het RNA-polymerase-enzym, kan het medicijn de vermenigvuldiging van verschillende virussen tegelijkertijd blokkeren. Deze aanpak verschilt van scientificamerican.com die zich richten op virusspecifieke enzymen of eiwitten.
Als de klinische trials succesvol zijn, zou het medicijn niet alleen kunnen worden gebruikt voor de behandeling van alledaagse virale infecties, maar ook als voorbereiding op toekomstige pandemieën. De mogelijkheid om een breed werkend antiviraal middel thuis in te nemen bij de eerste tekenen van ziekte, zou een belangrijke stap vooruit kunnen zijn in de bestrijding van virale ziektes.
De resultaten van de aankomende klinische trial zullen moeten uitwijzen of het medicijn even effectief is bij mensen als in de dierproeven, en of het veilig genoeg is voor breed gebruik. Onderzoekers benadrukken dat grondige tests noodzakelijk zijn voordat conclusies kunnen worden getrokken over de werkelijke waarde van dit veelbelovende middel.