Противовирусные лекарства. Что нужно знать

Антибиотики часто выписывают при инфекционных заболеваниях. Из-за этого может сложиться представление, что их нужно пить при любых инфекциях. На самом деле они действуют только против бактерий. Хотя у бактериальных и вирусных болезней симптомы часто похожи (жар, насморк, кашель, слабость), у их возбудителей разная природа. Они отличаются и по строению, и по способу выживания.

Бактерии — одноклеточные организмы, которые размножаются примерно так же, как и человеческие клетки. Антибиотик может нарушить целостность бактериальной клетки (например, вмешаться в процесс формирования клеточной стенки) или сбить механизм её размножения. Важный момент: препарат должен действовать именно на чужеродные клетки, не затрагивая наши.

Вирусы устроены иначе. У них нет собственной клетки, они живут и размножаются за счет чужих — захватывая их и используя как фабрики по производству своих копий. Созревшие вирусные частицы вырываются наружу, разрушая клетку и заражая ее соседей. Но антибиотик, заточенный под взаимодействие с бактериальной клеткой, не причинит вреда ни отдельной вирусной частице, ни уже зараженной ею человеческой клетке.

Обычно с этим справляется сам организм, и помощь ему не требуется. Но бывает, что иммунитет ослаблен, и болезнь изначально развивается по тяжелому сценарию — либо вирус умеет обходить защиту (например, поражает сами иммунные клетки, как это делает ВИЧ). Тогда врачи назначают препараты, которые действуют непосредственно на вирусные частицы.

Часть препаратов, попадая в кровь, связываются с белками на поверхности вируса, которые он использует для прикрепления к клетке, и блокируют их. Если вирус уже попал в клетку, можно попытаться нарушить механизм его размножения. В этом случае используют вещества, близкие по структуре к фрагментам вирусного генетического кода (нуклеотидам). Когда они проникают в зараженную клетку, то заменяют собой нормальные части вирусной ДНК, из-за чего ему не удается создавать свои копии.

Чтобы создать работающее лекарство, ученым нужно изучить вирус — его строение, принцип заражения, химические процессы, которые его сопровождают. Препарату всегда нужна мишень, на которую он будет действовать. Например, у вирусов гриппа такими мишенями служат белки гемагглютинин, нейраминидаза (на них указывают буквы H и N в названиях штаммов) и M2. Каждая группа препаратов действует только на один тип белков — точнее, даже на их составные части.

Вещества, которые ученые сочли перспективными, сначала тестируются in vitro — в пробирке, на культуре клеток. Но даже если результаты показали, что концентрация вирусной ДНК снижается, результаты могут не подтвердиться в живых организмах. Вещество может плохо всасываться в кровь или изменять свою структуру, попадая в желудок или кровь. Точно установить причины плохих результатов в клинических испытаниях не всегда удается.

За 60 лет регулирующие органы разных стран одобрили несколько десятков препаратов, но лишь против 5% всех известных человеческих вирусов. Это вирусы гриппа, ветряной оспы, папилломы человека, герпеса, респираторно-синцитиальный вирус, вирусы гепатита С и B, а также ВИЧ. Но и среди них большинство не способны полностью изгнать вирус из организма, а могут только остановить или затормозить его распространение.

Одна из сложностей в том, что вирусы очень быстро размножаются и мутируют. Фармакологи могут долго подбирать соединение, которое свяжется с вирусным белком определенной структуры, — но в ходе мутации его структура может измениться, и вирус приобретет устойчивость к препарату. Именно это произошло с первыми лекарствами от вируса гриппа, которые были заточены под белок M2. Оказалось, что ген, который кодирует этот белок, склонен к частым мутациям. Сейчас эти препараты не рекомендуют применять без поддержки других.

У некоторых вирусов (например, того же гриппа) отдельные частицы имеют очень разные форму и размеры, с разным числом белков на поверхности. Молекулы препарата могут не закрепиться на мелких или нестандартных частицах, и они все равно найдут способ проникнуть в клетки и заразить их. Эффект от лечения будет, но хуже ожидаемого.

Некоторые вирусы трудно "выкурить" из захваченных ими клеток. Например, ВИЧ проникает в Т-лимфоциты — иммунные клетки, благодаря которым организм защищает себя от инфекций. Вирус встраивается в их геном, и в результате клетки производят уже зараженные копии самих себя. Сегодня антивирусные препараты могут блокировать воспроизведение генома вируса, мешать ему встраиваться в ДНК клеток, предотвращают сборку новых копий — но достать его внутри клеток они не могут.

Вакцина стимулирует выработку собственного иммунитета у человека: знакомит иммунную систему с вирусом, а дальше сама вырабатывает защиту — антитела и клетки-киллеры, которые в будущем могут дать отпор настоящему вирусу. При этом вирус в вакцине может быть как живым, но ослабленным, так и мертвым. А в ряде случаев используют только белки этого вируса.

Антитела, в отличие от препаратов, вырабатываются естественным путем. Это белковые молекулы, которые подходят к вирусным белкам, как ключ к замочной скважине. В каком-то смысле можно сказать, что организму виднее, как именно ему бороться с инфекцией. Он сам распознает патоген, сам запускает защитную реакцию — и все это происходит быстрее, чем мы поймем, что заражены.

Но в некоторых случаях вакцину оказывается разработать сложнее, чем лекарство. Например, вакцины от ВИЧ до сих пор нет, а вот существующие препараты (если их начать принимать как можно раньше и делать это регулярно) позволяют вести полноценную жизнь. Также пока нет и вакцины от гепатита С — зато современные препараты позволяют изгнать вирус из организма почти в 100% случаев.