Проф. Димитър Димитров от Университета в Питсбърг, САЩ: Правим лекарство срещу Ковид-19

Открихме молекула, която неутрализира коронавируса

КОЙ Е ТОЙ

Проф. Димитър Димитров работи като старши изследовател в Националните институти по здравеопазване в САЩ от 1990 година. През 2017 г. създава Център по терапевтични антитела в Университета в Питсбърг, където работи и в момента като негов директор и професор по медицина. Екип учени в университета, ръководени от проф. Димитров, успяват да изолират силно и ефективно антитяло, специфично срещу Ковид-19.
Резултатите от всички изпитания бяха оповестени от Cell (от англ. "клетка") - едно от най-реномираните научни списания, което публикува само обективни и значими за науката данни.
Пред "България Днес" проф. Димитров разказва за откритията си.

- Професор Димитров, как се стигна до откриването на най-малката молекула, която напълно неутрализира коронавируса?
- През януари беше публикувана последователността на вирусния геном. Въз основа на предишния си опит реших да направим така наречения рецепторен свързващ домен (RBD), който е отговорен за свързването с рецептора ACE2, водещ до навлизане на вируса в клетките. Използвахме този RBD, за да обхванем нашите много големи библиотеки от антитела и малки части от антителата, наречени домен. По този начин през февруари идентифицирахме тази малка молекула ab8 и друга - ab1, която е по-голяма - като традиционно антитяло. Ние първи идентифицирахме такива домени и антитела към вируса. Обаче отне много повече време - няколко месеца, за да охарактеризираме най-добрите. Най-важното е да намерим дали най-добрият домен неутрализира вируса в животински модели на sars-cov-2. Това беше направено от нашите сътрудници в няколко университета.

- Колко малка е най-малката молекула? Може ли да обясните на достъпен език на хората, които не са експерти във вашата област?
- Тя е около 10 пъти по-малка от стандартното антитяло в пълен размер. Размерът на ab8 е около 4 нанометъра. Един нанометър е милиардна част от метъра.
- От колко време работите по постигането на тази цел?
- Започнахме да работим върху този вирус през януари т.г. Но иначе изследваме антитела срещу вируси повече от 30 години, включително ХИВ-1, SARS-CoV, Близкоизточен респираторен синдром, Хендра, Нипа вируси, Денга и други
- Можем ли да обявим, че с вашето откритие ще бъде създадено ефективно лекарство за лечение и профилактика срещу Ковид-19?
- Да, но трябва да кажа, че има и други групи и компании, които също имат антитела, които са много мощни. Нашето е много малко и изключително мощно. Може да се накара да бъде ефективно и чрез вдишване, но това е възможност за бъдещето.

- Появи се информация, че откритието ви минимализира негативните странични ефекти. Може ли да разясните?
- Установихме, че това антитяло не се свързва с нито един от около 6000 човешки протеина, с които беше пробвано. В допълнение, това е човешка молекула, получена от човешки гени. По този начин очакваме да бъде много безопасна. Човешките антитела обикновено са много по-безопасни от малки молекули като лекарства.
- По какъв начин може да се приема бъдещото лекарство - инжекция, чрез поглъщане или вдишване?
- Най-често срещаният метод е чрез интравенозна инжекция. Въпреки това поради малкия размер на молекулата тя може да се вдишва и ние се опитваме да разберем как най-ефективно може да се направи това.
- Русия обяви, че първа е открила ваксина срещу Ковид-19, но съмненията около нея остават. Други държави също се опитват да създадат ефективни лекарства. Какво мислите за опитите, които се правят по света?

- Наистина е безпрецедентно в човешката история колко усилия се полагат за създаване на ваксини и терапевтични средства срещу този вирус, каквито са нашите антитела. Както ваксините, така и терапевтичните средства се надявам да бъдат успешни и да могат да се допълват. Най-важното е да се уверим, че ваксините са безопасни.
- Вие сте сред първите, открили неутрализиращи антитела за коронавируса на тежкия остър респираторен синдром (ТОРС) през 2003 г. Разкажете повече за това ваше постижение.
- По онова време нашата основна цел беше да открием как вирусният протеин (наречен шип протеин), който се свързва с клетките чрез рецептор - АСЕ2, посредничи навлизането, водещо до инфекция. Ние бяхме първите, които характеризирахме този протеин и открихме малка част от него, неговото RBD. Установихме, че само антителата срещу RBD са най-мощните. По този начин използвахме RBD като антиген, за да пресеем нашите много големи библиотеки от антитела. Това доведе до нашето антитяло m396, което беше тествано на животински модели и беше установено, че е много мощно. Понастоящем това антитяло се използва като модел за други антитела срещу коронавирусите.

- Откривали ли сте антитела и срещу други зарази?
- Да, за много вируси. Най-известното антитяло е това срещу вирусите на Хендра (остро респираторно заболяване по конете и човека - б.а.) и Нипа (остро респираторно заболяване по свинете и човека - б.а.), което е одобрено за клинична употреба. Установено е, че е безопасно при хора - тествано е на 40 доброволци. Прилагано е на хора в Австралия, които са били изложени на вируса на Хендра, като са били в контакт със заразени животни. Откакто нашето антитяло беше одобрено в Австралия, вече няма човек, който да е починал от това заболяване.
- Каква е най-голямата цел, която си поставяте в професионалния път?
- Да спася колкото се може повече животи на хора.
- С колко голям екип работите и какви са хората, които са близо до вас?
- Аз съм директор на центъра за терапия с антитела, в който има 12 учени, включително един българин. Това е професор Дончо Желев, който е мой заместник-директор. Освен това съм изпълнителен вицепрезидент и главен научен директор на малка компания, наречена Abound bio, която стартира миналата година и има 6-има учени, плюс административни служители. Екипът ни е международен, включва учени от Китай, Корея, Полша и САЩ.
- През последните дни името ви стана често споменавано в България. Разкажете за научната си кариера у нас и как се стигна до заминаването ви в САЩ?
- Завърших докторска степен в Химическия факултет, Катедрата по физикохимия на Софийския университет, когато бях на 22 години. Това ми позволи много рано да стартирам своята кариера в Българската академия на науките. Работих в Институт по биофизика, където бях старши научен сътрудник първа степен, еквивалент на редовен професор. Бях поканен да работя в Националните здравни институти (НЗИ) в САЩ през 1990 г. за разработване на терапии срещу ХИВ. Там също разработих антитела срещу рак, някои от които са в хората, спасявайки живота на деца с рак.
- Какви важни моменти можете да очертаете от професионалния си път?
- Може би най-важният ранен момент беше, когато в 10-и клас в гимназията спечелих националната олимпиада по химия и бях приет директно като студент без изпит. Това се случи, преди да отида в армията, защото бях само на 16 години. Това ми спести три години. След това защитата на докторската степен, докато бях студент в университета, също ми спести няколко години. И накрая, присъединяването към БАН и по-късно към НЗИ в САЩ - и двата момента бяха много важни. Преместването ми в Университета в Питсбърг също беше много важно, за да направим настоящото откритие, а също и други да го последват.
- Как прекарахте най-тежките месеци на пандемията? Бяхте ли изолиран и какво правихте, когато светът беше буквално спрял?
- Най-често си стоях вкъщи. Всъщност работех по-ефективно, защото не губех време да шофирам до лабораторията. Трябваше да мисля много и да ръководя групата си, която смело продължи да прави експерименти, което не беше лесно. За щастие, никой не се зарази.
- Следите ли развитието на пандемията в България? Каква оценка можете да дадете за справянето със ситуацията и отношението на хората към Ковид-19?
- Да, и имам впечатлението, че България се справя сравнително добре.
- Мнозина се съмняват в съществуването на вируса и неговата опасност. Като експерт ще обясните ли сериозността на Ковид-19 и защо е толкова опасен за хората?
- Без съмнение съществува и е много опасен. Най-вече защото се разпространява от човек на човек толкова ефективно и може да причини тежко заболяване, водещо до смърт, особено за възрастните хора.
- Може ли и други зарази като Ковид-19 един ден да атакуват човечеството и има ли начин да се предпазим?
- Да, и ние работим върху антитела, които биха могли да ни предпазят от такива вируси в бъдеще.