Журнал «Актуальная инфектология» Том 8, №1, 2020

31 грудня 2019 року Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) отримала сповіщення про кілька випадків вірусної пневмонії в місті Ухань, китайська провінція Хубей. Це викликало занепокоєння, адже збудник не відповідав жодному іншому відомому вірусу й було невідомо, як він впливатиме на людей. Через тиждень, 7 січня 2020 року, влада Китаю підтвердила, що новим вірусом виявився коронавірус, який отримав назву Coronavirus disease 2019 (Covid-19) [1].

Станом на 10 лютого 2020 року у світі на Covid-19 інфекцію захворіло 37 558 осіб (усі випадки підтверджено). Серед них в Китаї захворіла 37 251 особа, померло 812, у тяжкому стані знаходяться 6188 пацієнтів. В інших країнах захворіло 307 осіб, помер 1 хворий. Усього за межами Китаю постраждали жителі 24 країн (рис. 1) [2].

Коронавіруси (CoV) — це велика родина вірусів, що викликають низку патологічних станів — від звичайної застуди до більш тяжких захворювань, таких як близькосхідний дихальний синдром (Middle East Respiratory Syndrome, MERS) і тяжкий гострий респіраторний синдром (Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS). До загальних ознак зараження належать респіраторні симптоми, лихоманка, кашель, задишка й утруднення дихання. У більш тяжких випадках інфекція може спричинити пневмонію, тяжкий гострий респіраторний синдром, ниркову недостатність і навіть смерть. Новим коронавірусом (Covid-19) виявився новий штам, який раніше не був ідентифікований у людини [3]. Коронавіруси зоонотичні, тобто можуть передаватися між тваринами й людьми. Детальним дослідженням було встановлено, що SARS-CoV передається від кішок-цивет людям, а MERS-CoV — від верблюдів-дромедарів до людини. Відомі кілька коронавірусів, що циркулюють серед тварин, і на сьогодні немає фактів, що ними було інфіковано людину.

Згідно зі звітом міжнародного комітету з таксономії вірусів (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV) [4], коронавіруси посідають таке місце в класифікації:

Царство Riboviria

Тип Negarnaviricota

Порядок Nidovirales

Підряд Cornidovirineae

Родина Coronaviridae

Підродина Coronavirinae (рис. 2).

Підродина Coronavirinae містить 4 роди вірусів:

— Alphacoronavirus (у тому числі 12 підродів, 34 види);

— Betacoronavirus (у тому числі 5 підродів, 12 видів);

— Deltacoronavirus (у тому числі 4 підроди, 7 видів);

— Gammacoronavirus (у тому числі 2 підроди, 2 види).

Вважається, що з чотирьох описаних родів коронавірусу альфа- і бета-коронавіруси походять від кажанів, тоді як гамма- і дельта-коронавіруси мають пташинне походження [6].

За структурою всі коронавіруси — це РНК-вмісні оболонкові віруси сферичної форми діаметром 120–160 нм. Геном коронавірусів представлений однонитчатою лінійною молекулою нефрагментованої РНК із позитивною полярністю (РНК+). Щільна суперкапсидна оболонка містить білок і поверхневий глюкопротеїд, під суперкапсидною оболонкою розташовані трансмембранні білки. У серцевині віріону — нуклеокапсид, один з білків з’єднаний з геномною РНК і входить до складу нуклеокапсиду [7].

Найбільш тяжкими захворюваннями людини, що були спричинені коронавірусами, є тяжкий гострий респіраторний синдром і близькосхідний дихальний синдром.

Перші випадки тяжкого гострого респіраторного синдрому, основними проявами якого були пневмонія і лихоманка, з’явилися у 2002 році в Китаї (рис. 3). Більших масштабів цей спалах набув в 2003 році, коли з березня по липень в усьому світі сталося понад 8000 випадків захворювання й загинуло 774 людини. Загальна смертність під час спалаху оцінювалася в 9,6 %. Переважною клінічною особливістю SARS була швидкість, з якою у багатьох пацієнтів розвивалися симптоми гострого респіраторного дистрес-синдрому. Це ускладнення траплялося приблизно в 16 % усіх хворих на SARS, у хворих із гострим респіраторним дистрес-синдромом смертність сягала 50 % [8].

На час епідемії SARS не було відомо, якими засобами можна ефективно лікувати хворих. Оскільки терміновість спалаху не дала часу на наукові дослідження, найперших пацієнтів лікували внутрішньовенним введенням рибавірину з огляду на його противірусну активність широкого спектра дії. Кортикостероїди й імуномодулюючі засоби часто призначалися емпірично. Незабаром після того, як SARS-CoV був визначений як збудник, були розпочаті дослідження, які виявили декілька противірусних засобів, що інгібували реплікацію SARS-CoV in vitro. Ці результати привели до експериментального використання інгібіторів протеази й інтерферону альфа (IFN-α) для лікування пацієнтів [8].

Проте при аналізі тридцяти повідомлень про інфікованих SARS пацієнтів, які отримували рибавірин, немає переконливих доказів того, що це лікування призвело до одужання. У трьох дослідженнях спостерігали гемолітичну анемію, визнану побічною дією цього лікування. Учені дійшли висновку, що будь-яке подальше використання рибавірину для лікування SARS повинно проводитися в рамках контрольованого дослідження, у якому пильна увага повинна приділятися несприятливим наслідкам. Повідомлялося про два дослідження щодо застосування комбінованої терапії IFN-α зі стероїдами і/або рибавірином, проведених у хворих на SARS. У результаті не спостерігалося суттєвої різниці в результатах між групою лікування IFN-α і групою, що отримувала інші схеми лікування. Результати обох досліджень були непереконливими через відсутність послідовної схеми лікування або відповідної контрольної групи [8].

Близькосхідний дихальний синдром був уперше виявлений у 2012 році, і з того часу це захворювання викликало широкий міжнародний інтерес до вирішення питань, пов’язаних з епідеміологією, клінічними особливостями й терапією коронавірусної інфекції. Станом на 23 червня 2019 року у 27 країнах світу було зареєстровано 2428 випадків інфекції MERS-CoV, більшість випадків пов’язані з Близьким Сходом (рис. 4). Поки були відомі три закономірності передачі вірусу MERS-CoV: спорадичні випадки, внутрішньосімейна передача та передача, пов’язана з наданням медичної допомоги (healthcare-associated transmission). Захворювання має високий рівень летальності — 34,5 % [10].

SARS-CoV і MERS-CoV — це бета-коронавіруси, що відрізняються один від одного, хоча й генетично пов’язані між собою. На момент спалаху MERS-CoV у роді бета-коронавірусу було описано чотири лінії: A, B (що включає SARS-CoV), C і D. MERS-CoV — це бета-коронавірус роду C, перший із цієї лінії, який, як відомо, заразив людей. Геном MERS-CoV кодує 10 білків: 2 реплікації поліпротеїну (ORFs 1a і 1b), включно з РНК-залежною РНК-полімеразою (RdRp); 4 структурні білки: оболонка (Е), М (мембрана), N (нуклеокапсид) і S (поверхневий шиповий глікопротеїн), і 4 неструктурні білки (ORFs 3, 4a, 4b і 5) [6].

З моменту появи інфекції MERS-CoV спостерігається великий інтерес до розробки ефективної терапії цього захворювання. Було проведено багато досліджень in vitro, що виявили противірусну властивість (проти MERS-CoV) різних препаратів, таких як: інтерферон (IFN), рибавірин та інгібітори протеази ВІЛ (нельфінавір, ритонавір і лопінавір), інгібітори злиття (fusion inhibitors) камостат і heptad repeat 2 peptide (hr2p), нітазоксанід, тейкопланін, циклоспорин, тореміфен, хлорпромазин і трифлупромазин, хлорохін, іматинібу мезилат і дазатиніб, саракатиніб, гемцитабін, ремдезивір. Ту чи іншу ефективність як противірусний засіб в експериментах на тваринах продемонстрували моноклональні антитіла проти MERS-CoV, інтерферон альфа-2а спільно з рибавірином, мофетил мікофенолату, лопінавір із ритонавіром, дипептилпептидаза-4 людини (hDPP4), гуманізовані антитіла mAb 4C2h, людський Fc-злитий варіант нейтралізації нанотіл (human-Fc-fused version of neutralizing nanobody NbMS10-Fc), антитіла до поліклонального імуноглобуліну людини G (IgG), рекомбінантний білок, що зв’язує тримерний рецептор (RBD-Fd).

Доступний клінічний досвід щодо терапії MERS-CoV у людини покладається на обмежені звіти про клінічні випадки й серії випадків спостереження. Найпоширеніша комбінація — рибавірин та IFN, але ці дослідження мають неоднорідний характер, тому не вдалося зробити загального висновку з твердими рекомендаціями щодо використання такої комбінації в звичайній клінічній практиці поза перспективними клінічними дослідженнями.

Так, при намаганнях застосовувати нові лікарські засоби для лікування інфекції MERS-CoV у 5 пацієнтів у 2013 році, які отримували рибавірин перорально та інтерферон альфа-2b підшкірно, на жаль, усі пацієнти померли через 1–2 місяці через респіраторну й поліорганну недостатність, а в чотирьох пацієнтів виникли такі побічні реакції на медикаменти, як тромбоцитопенія, анемія і панкреатит. У 2014 році було проведено ретроспективне когортне дослідження за 24 підтвердженими випадками MERS у Джидді, Саудівська Аравія; лікування було розпочато в перший день підтвердження MERS-CoV. Серед цих пацієнтів 13 отримували інтерферон α-2a підшкірно один раз на тиждень, а 11 пацієнтів отримували інтерферон β-1a підшкірно тричі на тиждень. Обидві групи також отримували рибавірин перорально. Рівень летальності становив 85 % у групі IFN-α-2a проти 64 % у групі IFN-β-1a (p = 0,24). Рівень летальності в пацієнтів, які застосовують IFN із позитивною RT-PCR MERS-CoV, становив 90 % проти 44 % у пацієнтів із негативним тестом RT-PCR на MERS-CoV [10].

На жаль, незважаючи на численні дослідження на людях, немає єдиної думки щодо оптимальної терапії для MERS-CoV. На сьогодні не було доведено ефективної терапії і не було затверджених методів лікування інфекції MERS-CoV міжнародними або національними товариствами [10].

У даний час вакцинопрофілактика коронавірусних інфекцій не розроблена. Стандартні рекомендації щодо запобігання поширенню інфекції включають регулярне миття рук, прикриття рота й носа при кашлі й чханні, ретельне приготування м’яса та яєць, уникнення тісного контакту з будь-ким, хто проявляє симптоми респіраторних захворювань, такі як кашель і чхання [3].

Щодо лікування коронавірусної інфекції тривають пошуки ефективної противірусної терапії. На сьогодні важливим практичним завданням є перегляд потенціалу протимікробних засобів широкого спектра дії, особливо з противірусною активністю, для терапії захворювання в таких хворих.

Потенційно ефективними противірусними засобами є антисептики групи поверхнево-активних речовин. Вони гальмують процес депротеїнізації вірусу в клітині шляхом зниження рівня рН, мають лізосомотропні властивості, завдяки чому можуть втручатися в процес репродукції вірусу в клітині, що призводить до гальмування процесу репродукції вірусу взагалі. Можна розраховувати також, що властивості цих препаратів будуть впливати на структуру й взаємодію рецепторів вірусу та клітин хазяїна, втручаючись у найбільш ранні етапи взаємодії вірусу з клітиною, що також призведе до гальмування процесу вірусної репродукції [12].

Властивості одного з представників таких засобів добре вивчені. Це декаметоксин, біс-четвертинна амонієва сполука, напівсинтетичний препарат, поверхнево-активний катіонний детергент із широкою протимікробною активністю. Декаметоксин чинить виражений бактерицидний вплив на стафiлококи, стрептококи, дифтерiйну й синьогнiйну палички, капсульнi бактерiї та фунгiцидну дiю — на дрiжджi, дрiжджоподiбнi гриби, збудники епiдермофiтiї, трихофiтiї, мiкроспорiї, еритразми, деякi види плiснявих грибiв (аспергiли, пенiцили), протистоцидну дiю — на трихомонади, лямблiї, вiрусоцидну дiю — на віруси. Утворення стiйких до декаметоксину форм мікроорганізмів при тривалому застосуваннi вiдбувається повiльно й не перевищує ефективних концентрацiй препарату. У процесi лiкування препаратом підвищується чутливість антибiотикорезистентних мiкроорганiзмiв до антибiотикiв. Препарат практично не всмоктується слизовими оболонками, неушкодженою шкiрою і рановою поверхнею [13].

Антимікробний спектр декаметоксину вивчено на 350 штамах мікроорганізмів (бактерії, віруси, гриби). На особливу увагу заслуговують результати експериментального вивчення противірусної активності декаметоксину. У дослідах на культурі тканин і на експериментальних тваринах доведена здатність декаметоксину зупиняти репродукцію вірусів грипу А і В, вірусу простого герпесу. Одержані дані розкривають перспективу профілактичного використання декаметоксину в період епідемій грипу, а також з метою запобігання внутрішньолікарняним вірусним інфекціям, що передаються з кров’ю (гепатити, СНІД тощо) [14].

Протимікробні властивості декаметоксину доведені в наукових дослідженнях, що засвідчено патентними документами, виданими на розробки. На тему застосування декаметоксину як протимікробного засобу проти бактерій роду Bulkholderia видано два охоронних документи — патент на корисну модель [15] і патент на винахід України [16]. Патент на корисну модель видано на предмет застосування декаметоксину як протимікробного засобу проти бактерій виду Pseudomonas aeruginosa [17]. Для лікування інфекційного загострення бронхіальної астми запатентовано як спосіб лікування [18], так і фармацевтичну композицію декаметоксину [19].

Противірусні властивості декаметоксину вивчалися в межах планових науково-дослідних робіт лабораторії біохімії Одеського науково-дослідного інституту вірусології та епідеміології ім. І.І. Мечникова «Дослідження протигрипозної та протигерпетичної ефективності деяких офіцинальних препаратів (амбен, унітіол, етоній, декаметоксин) для обґрунтування їх застосування у терапії масових вірусних інфекцій», «Обґрунтування розширення показань до застосування деяких препаратів як противірусних засобів» і лабораторії хіміотерапевтичних та імунобіологічних препаратів Українського науково-дослідного протичумного інституту ім. І.І. Мечникова «Дослідження антивірусної дії нових перспективних сполук та удосконалення деяких імунобіологічних препаратів», «Розробка імунобіологічних препаратів та дослідження антивірусних властивостей хіміопрепаратів» [20].

Декаметоксин гальмує процес утворення вірус-специфічних внутрішньоядерних включень на культурі клітин, що свідчить про можливий вплив препарату на такі стадії репродукції вірусу, як етап проникнення вірусу до клітини й реплікації вірусної нуклеїнової кислоти, що пояснюється хімічною природою декаметоксину, який є поверхнево-активною речовиною [21].

Іn vitro показано, що препарат проявляє статистично значущу віруліцидну дію, впливаючи на позаклітинний вірус. Отримані результати, що чутливими до декаметоксину є віруси грипу людини А (серопідтипи H1N1 і H3N2) і В, віруси грипу птахів (серопідтипи H5N3 і H7N3) незалежно від їх антигенної структури [21].

В експерименті на тваринах противірусну дію декаметоксину вивчали на моделі інфекції, яку отримували шляхом інтраназального зараження білих безпородних мишей. Розчин декаметоксину вводили інтраназально у дозі 50 мкг на мишу, яка була в 16 разів нижче за токсичну, за профілактичною, лікувально-профілактичною і лікувальною схемами. Інтраназальне введення декаметоксину за лікувально-профілактичною і лікувальною схемами статистично вірогідно захищало мишей, інфікованих вірусом грипу А/PR/8/34 (H1N1), знижуючи кількість загиблих тварин. Застосування препарату за всіма схемами супроводжувалось зниженням активності лужних протеаз у легенях інфікованих тварин. Титр інфекційного вірусу в гомогенатах легенів експериментальних тварин, які отримували декаметоксин, був нижчим, ніж у контрольних мишей, при всіх схемах введення на 4–5-ту добу після інфікування. Це збігається з даними літератури щодо використання препаратів із різним механізмом дії, які, знижуючи активність протеолітичних ферментів у легенях дослідних тварин, гальмували розвиток інфекційного процесу [21].

З метою вивчення механізмів противірусної дії декаметоксину досліджено його вплив на протеолітичну активність під час вірус-мембранної взаємодії. Для цього в модельних експериментах визначали протеолітичну активність як окремо в препаратах вірусу і мембран, так і після короткочасної взаємодії віріонів вірусу грипу з мембранами, під час якої утворювався вірус-мембранний комплекс. Встановлено, що декаметоксин чинив регулярний вплив на ензиматичну активність вірусу й вірус-мембранного комплексу і гальмував протеолітичні процеси на ранніх етапах репродукції вірусу грипу під час взаємодії вірусу з мембранами чутливих клітин. Механізм дії декаметоксину може бути пов’язаний із впливом на позаклітинний вірус і можливим ушкодженням вірусної протеази. Крім того, властивості цього препарату як поверхнево-активної речовини перешкоджали взаємодії вірусних і клітинних рецепторів, що й приводило до інгібування протеолітичної активності вірус-мембранного комплексу. Тобто іншим механізмом дії декаметоксину можна вважати його вплив на ранні етапи взаємодії вірусу з клітиною-хазяїном, такі як адсорбція, проникнення й депротеїнізація вірусу грипу. Стан системи протеолізу має важливе значення на ранніх етапах вірусної репродукції, а також для патогенезу й поширення інфекції в організмі [21].

У більш пізній роботі було досліджено чутливість вірусних збудників інфекційного загострення БА до декаметоксину in vitro. Визначення віруліцидної дії декаметоксину in vitro на моделях простих і складних тест-вірусів показало, що стосовно складних респіраторних вірусів, зокрема вірусу грипу, 0,02% розчин декаметоксину є ефективним дезінфікуючим засобом. Механізм його віруліцидної дії як поверхнево активної речовини може реалізуватись через руйнування ліпідного шару суперкапсидної оболонки вірусу, що походить із клітинної оболонки, модифікованої вірус-специфічними білками [22, 23].

Використання декаметоксину для лікування інфекційних уражень дихальних шляхів є патогенетично обґрунтованим завдяки лікарській формі стерильного розчину для інгаляційного застосування за допомогою небулайзера — Декасан^® однодозові контейнери. Небулайзерна терапія дає можливість застосовувати лікарські речовини в незміненому вигляді, що діють при захворюваннях дихальних шляхів і легенів більш ефективно. Інгаляційна доставка ліків дає можливість створити високу концентрацію безпосередньо в місці ураження й мінімізувати системні ефекти, що особливо важливо для лікування захворювань органів дихання [24, 25].

Декаметоксин успішно застосовується в лікуванні хворих з інфекційними загостреннями бронхіальної астми. Природа інфекційних загострень БА різноманітна. Так, до 85 % загострень астми в дітей і порівнянна їх кількість у дорослих (від 76 до 80 %) пов’язані з вірусними інфекціями. Вірус-індуковані загострення БА найчастіше пов’язані з виявленням риновірусів, респіраторно-синцитіальних вірусів, вірусів парагрипу, вірусів грипу, аденовірусу, певних штамів коронавірусу. Рідше серед них фіксуються метапневмовіруси й бокавіруси [26].

Клінічна ефективність 0,02% розчину декаметоксину у вигляді інгаляцій у комплексній терапії вивчалася за участю 64 хворих з інфекційним загостренням БА. Додавання декаметоксину сприяло вірогідній позитивній динаміці стосовно інтоксикаційного синдрому й більш швидкому (у середньому на 1–2 дні) зникненню субфебрилітету, рясного потовиділення й головного болю порівняно з контролем. Поряд з цим мала місце більш швидка позитивна динаміка щодо зменшення симптомів астми в денний і нічний час і потреби в бронхолітиках. Бактеріальні ускладнення в пацієнтів, які отримували декаметоксин, спостерігалися у 2,3 раза рідше, ніж у контрольній групі [13].

Досвід інгаляційного застосування декаметоксину за допомогою небулайзера у хворих із бронхообструктивною патологією є дуже цінним, адже окремим фрагментом роботи було дослідження впливу інгаляції 0,02% розчину антисептика декаметоксину на показники функції зовнішнього дихання у хворих з інфекційним загостренням БА. Було доведено, що інгаляції 0,02% розчину антисептика декаметоксину (Декасан^® небули) не чинять негативного впливу на функцію зовнішнього дихання. Небулайзерна терапія розчином декаметоксину добре переноситься пацієнтами з інфекційним загостренням БА і не супроводжується розвитком побічних ефектів [27].

Аналогічне дослідження було проведено з метою підвищення ефективності лікування інфекційних загострень у хворих на хронічний бронхіт (ХБ). Причинами загострень ХБ є інфекції трахеобронхіального дерева та вплив екзогенних пошкоджуючих факторів. Від 60 до 80 % всіх загострень становлять саме інфекційні загострення ХБ. У випадках загострень ХБ унаслідок інфекцій виявлено 3 класи збудників. За узагальненими даними, аеробні грампозитивні й грамнегативні бактерії становлять близько 45 % випадків загострень ХБ, респіраторні віруси — 30 % випадків та атипові бактерії — до 10 % усіх випадків. У середньому в 15 % випадків причиною інфекційних загострень ХБ є множинні патогени [28].

Додаткове інгаляційне застосування стерильного розчину декаметоксину 0,02% у комплексному лікуванні пацієнтів з інфекційним загостренням ХБ дозволило зменшити вираженість і тривалість (у середньому на 1–2 дні) проявів інтоксикації та катаральних явищ і скоротити тривалість інфекційного загострення хронічного бронхіту в середньому на 1,6 дня, скоротити середню тривалість застосування антибіотиків на 2,1 дня і дає можливість уникнути невиправданого призначення антибактеріальних препаратів при нетяжкому перебігу інфекційного загострення хронічного бронхіту [29].

Важливий аспект противірусної терапії — це безпека для пацієнта, адже низці противірусних препаратів притаманні токсичні небажані прояви й незадовільна переносимість [30]. Питання безпеки декаметоксину ґрунтовно вивчено в дослідах на тваринах. За допомогою методу обліку хромосомних аберацій шляхом реєстрації видимих структурних порушень хромосом у клітинах кісткового мозку мишей на стадії метафази встановлено, що декаметоксин не чинить мутагенної дії. У дослідах на тваринах препарат не спричиняє порушень репродуктивної функції самців і самок, не викликає ембріолетальної дії, не чинить негативного впливу на розвиток потомства. Декаметоксин не чинить токсичної дії на гуморальну й клітинну імунну відповідь у мишей за результатами тестів реакції гіперчутливості сповільненого типу й за кількістю антитілоутворюючих клітин у селезінці, титрів гемаглютинінів у сироватці крові. Декаметоксин не є потенційним алергеном, оскільки при пероральному введенні не спричиняє сенсибілізації організму й не викликає анафілактичної реакції в мурчаків. Підтверджено відсутність місцевоподразнювальної дії декаметоксину при введенні до кон’юнктивального мішка ока кролів, а також відсутність подразнення органів шлунково-кишкового тракту після 28-денного курсу внутрішньошлункового введення препарату щурам. Субстанція декаметоксину не виявляє здатності до кумуляції в дослідах на щурах [31].

Декаметоксин у концентрації, що застосовується в однодозових контейнерах Декасан^®, не має токсичної дії. Тривале застосування Декасану^® не спричиняє жодних токсичних реакцій. У разі медичного застосування декаметоксин не має місцевих побічних ефектів, не подразнює слизові оболонки, не всмоктується з їх поверхні, тобто немає ризику його системної побічної дії. Декаметоксину притаманна протизапальна дія за рахунок пригнічення продукції серотоніну й зменшення ексудації, десенсибілізаційний і спазмолітичний вплив [32].

Декасан^® 0,02% розчин в однодозових контейнерах можна застосовувати у дорослих та дітей з 12 років по 2 мл розчину 1–2 рази на день. Підігрівання препарату до 38 °С перед застосуванням підвищує ефективність його дії. При запальних явищах препарат слід розводити дистильованою водою у співвідношенні 1 : 1 або 1 : 2 [33].

Отже, доведена дієвість декаметоксину як ефективного засобу проти складних вірусів незалежно від їх антигенної будови дає підстави для його практичного застосування при інфекційних ураженнях дихальних шляхів, у тому числі при коронавірусній інфекції.

Конфлікт інтересів. Не заявлений.