U.S. Food and Drug Administration
Conversație cu Daniela Verthelyi, șefă a Laboratorului de imunologie, Oficiul pentru produse biotehnologice, Oficiul pentru calitatea produselor farmaceutice, CDER
Pentru a reglementa eficient produsele care diagnostichează, tratează sau previn bolile infecțioase, oamenii de știință și evaluatorii din cadrul Centrului pentru evaluarea și cercetarea medicamentelor trebuie să înțeleagă bacteriile, virușii și paraziții care cauzează boli. Oamenii de știință din cadrul CDER desfășoară numeroase programe pentru a avansa știința de reglementare și cercetarea privind agenții patogeni – agenți care provoacă infecții sau boli. Există mulți agenți patogeni care sunt studiați în cadrul Biroului pentru produse biotehnologice al CDER – de la bacterii care se transmit prin alimente și sânge, la infecții cauzate de paraziți și viruși precum virusul Zika. CDER este însărcinat cu promovarea sănătății publice prin examinarea, reglementarea și cercetarea potențialelor tratamente. Cum ajută studiul bacteriilor și al virușilor la dezvoltarea și examinarea medicamentelor? Haideți să explorăm.
Vom începe cu elementele de bază. Ce sunt agenții patogeni?
Patogenii includ viruși, bacterii, ciuperci și paraziți care invadează organismul și pot cauza probleme de sănătate. Antraxul, HIV, virusul Epstein-Barr și virusul Zika, printre multe altele, sunt exemple de agenți patogeni care provoacă boli grave.
De ce este importantă cercetarea agenților patogeni?
O componentă cheie a misiunii noastre este de a ne asigura că deciziile care implică aprobarea medicamentelor se bazează pe cele mai bune date științifice disponibile. Pentru a face acest lucru, beneficiem de faptul că dispunem de cunoștințe de specialitate și de experiență directă în ceea ce privește bolile emergente și cele mai recente tehnologii de diagnosticare și tratament. CDER reglementează multe produse utilizate pentru tratarea pacienților cu boli infecțioase cauzate de agenți patogeni, astfel încât este important să înțelegem cum devin infecțiile boli și cum interacționează agenții patogeni în corpul uman.
Cum ajută cercetarea dumneavoastră la dezvoltarea și aprobarea medicamentelor?
Rezultatele cercetării ne ajută să înțelegem unele dintre problemele care pot fi întâlnite atunci când sunt dezvoltate potențiale produse medicamentoase pentru anumite boli infecțioase. Trebuie să ne asigurăm că punem întrebările corecte atunci când analizăm potențialele tratamente. Cu cât înțelegem mai bine agenții patogeni și produsele utilizate pentru a trata bolile infecțioase pe care le provoacă, cu atât mai bine vom reglementa mai bine produsele pentru tratarea acestora. Ne putem folosi cunoștințele noastre pentru a înțelege ce întrebări trebuie să punem pentru a aborda eventualele probleme de siguranță. De exemplu, putem folosi modele animale pentru a înțelege modificările care se corelează cu protecția și pentru a le utiliza ca biomarkeri. Pe scurt, cunoștințele pe care le dobândim în urma cercetărilor noastre se traduc adesea prin revizuiri mai bine direcționate și aprobări mai rapide ale tratamentelor pentru infecții.
Dați-mi câteva exemple de descoperiri importante din cercetările CDER
Dr. David Frucht (director interimar, DBRR II) a dezvoltat modele de șoareci cu infecția antraxului în sânge. Acest lucru ne-a permis să investigăm interacțiunile dintre gazdă și agentul patogen și să studiem eficacitatea unor potențiale tratamente.
Un alt succes a avut loc în timpul epidemiei de Ebola de anul trecut. Laboratorul condus de Dr. Kathleen Clouse (director, DBRR I) a dezvoltat proceduri de investigare mai bune pentru a studia virusul Ebola, utilizând componente neinfecțioase ale virusului pentru a studia modul în care acesta intră și infectează celulele umane. Acum suntem capabili să testăm potențiale tratamente care blochează intrarea sau replicarea Ebola fără a ne expune la utilizarea virusului infecțios. Laboratorul său dezvoltă un sistem similar pentru virusul Zika.
Laboratorul meu a dezvoltat un nou model de infecție cu virusul Zika la șoareci imunologic competenți. Este un model de șoarece care ne va permite să studiem răspunsul imunitar la acest virus. Înțelegând ce celule imune sunt importante în răspunsul la infecția cu Zika și care contribuie la boală, putem realiza evaluări mai bune ale riscului pentru terapiile propuse.
Ce ziceți de o scurtă prezentare generală a agenților patogeni studiați în prezent
Laboratoarele din OBP analizează o mare varietate de agenți patogeni. Noi studiem Bacillus anthracis, care provoacă infecția cu antrax, o boală infecțioasă potențial letală. Laboratorul doctorului Frucht lucrează cu o versiune slăbită a bacteriei, care este incapabilă să provoace antraxul la oameni, dar care este totuși foarte util de studiat.
Un alt virus este virusul Epstein-Barr, care este unul dintre cele mai răspândite virusuri la om, cauzând mononucleoza infecțioasă.
Desigur, există virusul imunodeficienței umane – HIV, studiat, de asemenea, de laboratorul doctorului Clouse. După cum știți, acest virus se răspândește prin anumite fluide corporale și atacă sistemul imunitar al organismului, în special un subset de limfocite T, adesea numite celule T. În timp, HIV poate distruge atât de multe dintre aceste celule încât organismul nu poate lupta împotriva unor infecții care sunt ușor de rezolvat la cei care nu au HIV.
Acum, uneori, laboratorul meu lucrează pe microbi care servesc drept modele pentru alți microbi mai patogeni. De exemplu, studiile pe care laboratorul meu le efectuează asupra virusurilor Sindbis și Tacaribe servesc drept modele pentru a studia alte virusuri care sunt foarte patogene pentru oameni, cum ar fi virusurile Ebola, Junin și Machupo, care provoacă febra hemoragică. Cu aceste modele, evaluăm în mod specific efectul infecției și al posibilelor produse terapeutice asupra sistemului nervos central, în special la nou-născuți.
Câteva virusuri sunt pur și simplu folosite ca instrumente în laborator. De exemplu, virusul stomatitei veziculare (VSV) este folosit în laborator ca un instrument pentru a studia rolul proteinelor din alte virusuri. VSV îi ajută pe oamenii de știință să evalueze efectul acelor proteine fără a utiliza întregul virus, ceea ce face ca studiul agentului patogen să fie sigur.
Și laboratorul meu analizează, de asemenea, virusul Zika despre care am auzit atât de mult. Deși Zika provoacă de obicei o boală ușoară asemănătoare gripei, acesta a fost asociat cu probleme în dezvoltarea sistemului nervos și cu sindromul Guillain-Barre, o boală autoimună care implică sistemul nervos. Aceste descoperiri au subliniat nevoia urgentă de noi diagnostice, tratamente și vaccinuri. Laboratorul nostru a folosit cunoștințele obținute lucrând cu virusul Tacaribe pentru a dezvolta un nou model de infecție care este mai reprezentativ pentru boala umană decât modelele animale existente. Folosind acest model, explorăm dacă răspunsul imunitar la virus joacă un rol dăunător în unele cazuri de infecții Zika care duc la boli neurologice. Învățarea despre tipurile de răspunsuri imune care pot fi legate de efectele adverse îi ajută pe evaluatori să se concentreze asupra posibilelor probleme de siguranță ale tratamentelor candidate.
De ce se acordă atât de multă atenție răspunsurilor imune?
În laboratorul nostru studiem răspunsul imunitar deoarece simptomele din multe boli infecțioase sunt parțial cauzate de agentul patogen și sunt parțial un efect secundar al luptei pe care sistemul imunitar o duce pentru a elimina agentul patogen. De exemplu, am menționat mai devreme virusul Tacaribe. În cazul acestei infecții, un răspuns imunitar puternic la virus duce la afectarea cerebelului, partea creierului care se ocupă cu echilibrul. Punem laolaltă ceea ce aflăm despre agenții patogeni și ceea ce știm despre mecanismul de acțiune al produsului pentru a ne ajuta să previzionăm posibilele riscuri și pentru a ne ajuta să punem întrebările potrivite sponsorilor.
Toți agenții patogeni studiați se găsesc în Statele Unite?
Nu neapărat. De exemplu, parazitul leishmania, pe care îl studiem cu ajutorul unui grant demonstrativ de la Organizația Mondială a Sănătății, nu se găsește în această țară, dar este o boală neglijată care afectează milioane de oameni din întreaga lume. De menționat că a devenit o problemă de sănătate publică atunci când soldații americani au mers în Orientul Mijlociu. Mulți s-au întors acasă afectați de leishmanioză.
Care sunt simptomele acestei infecții?
Leishmanioza se transmite prin mușcătura muștelor de nisip. Unele persoane infectate nu prezintă niciun simptom sau semn de boală. Dar cei care dezvoltă semne de infecție au răni pe piele care uneori pot avea nevoie de până la un an pentru a se vindeca.
Cum își stabilește laboratorul dumneavoastră prioritățile de cercetare?
Se bazează pe importanța pentru sănătatea publică și pe ceea ce va fi necesar pentru a reglementa terapiile antimicrobiene și antivirale. La începutul anului 2016, Organizația Mondială a Sănătății a declarat virusul Zika ca fiind o urgență de sănătate publică de interes internațional. CDER a început cercetările privind virusul deoarece știam că în curând va trebui să reglementăm medicamentele cu molecule mici și terapiile biologice. Stabilirea unor modele pentru a studia virusul Zika și efectele sale asupra sistemului nervos central este importantă pentru dezvoltarea și reglementarea terapiei și a vaccinurilor împotriva virusului Zika. Cu toate acestea, suntem, de asemenea, cu ochii pe ceea ce ar putea veni în viitor, atât în ceea ce privește agenții patogeni care ar putea deveni problematici, cât și noile terapii și abordări sunt în curs de dezvoltare pentru a le controla.
Cât de sigur este să lucrezi cu agenți patogeni potențial infecțioși?
Personalul care lucrează în laborator este instruit temeinic cu privire la modul de lucru cu agenții patogeni în condiții de foarte mare siguranță. Laboratoarele au reguli și regulamente stricte care au ca scop menținerea în siguranță a investigatorilor și a personalului auxiliar. În unele cazuri, tulpinile virale sau bacteriene pe care le folosim în cercetare nu sunt patogene pentru oameni, inclusiv tulpina de antrax folosită într-unul dintre laboratoare. Cu toate acestea, chiar și în aceste cazuri, cercetările noastre sunt efectuate utilizând toate procedurile și controalele de izolare necesare. De exemplu, izolarea fizică este asigurată prin lucrul în hote de biosecuritate și prin utilizarea laboratoarelor cu „presiune negativă a aerului”. Acest tip de sistem permite ca aerul să pătrundă într-o încăpere izolată, dar să nu iasă din încăperea în care se lucrează. Nimic nu se poate scurge în laboratorul principal și pe holuri, astfel încât nu există nicio amenințare pentru persoanele din campus.
În plus, oamenii noștri folosesc echipamente de protecție personală (PPE) care îi protejează de infecții. De asemenea, aceștia urmează proceduri atente pentru a îndepărta echipamentul individual de protecție înainte de a părăsi laboratorul pentru a limita și mai mult orice agenți patogeni. În cele din urmă, fiecare centru are o echipă de oameni de știință dedicată pentru a asigura siguranța în laborator.
.