logo_si

UL FFA usmerila raziskave v boju proti COVID-19

Fakulteta za farmacijo Univerze v Ljubljani se kot matična izobraževalna in raziskovalna ustanova na področju farmacije,  klinične kemije in laboratorijske biomedicine odziva na izziv pandemije COVID-19, s katero se sooča naša družba in svet. Pri tem je identificirala potencialna področja in preusmerila del lastnih bazičnih in aplikativnih raziskav. Nekateri predlogi projektov so še v fazi  načrtovanja in iskanja ustreznih komplementarnih partnerjev, drugi projekti  pa že tečejo. Pričakujemo, da bomo s tem pristopom doprinesli sorazmeren del k nastajajočem mozaiku znanja na področju okužb s SARS-CoV-2.


Projekti in projektne zasnove kot aktivnosti za namen obvladovanja okužb s SARS-CoV-2 in zmanjšanja vpliva bolezni COVID -19 na družbo

 

Organizacijska
enota
UL FFA 

Naslov projekta                      Nosilci ideje - projekta   Opis projekta                               Status projekta            
 Novi zaviralci SARS-CoV-2
 
 Katedri FK in KBK (EATRIS)
Inhibitorji cisteinskih in serinskih proteaz  

prof. dr. Gobec S,
doc. dr.  Sosič

prof. dr. Mlinarič-Raščan,
prof. dr. Obreza

 

Na Fakulteti za farmacijo imamo bogato tradicijo razvoja inhibitorjev serinskih in cisteinskih proteaz. Koncepti, ki jih razvijamo, so lahko uporabni tudi pri razvoju potencialnih zdravilnih učinkovin, ki bi delovale na koronavirusne proteaze, kot je npr. glavna proteaza (main protease Mpro).  Na zalogi imamo edinstveno knjižnico nekovalentnih proteaznih inhibitorjev, kakor tudi novo knjižnico elektrofilnih fragmentov, ki lahko predstavljajo odlično izhodišče za rešetanje in razvoj kovalentnih inhibitorjev koronavirusnih proteaz.
Projekt predvideva izolacijo glavne proteaze Mpro in razvoj encimskega testa na FFA ter testiranje protivirusnega delovanja v sodelovanju s partnerji iz KU Leuven.

Projekta potekata
 
 Katedra FB (EATRIS) Vpliv proteaz gostiteljskih celic pri oviranju pomnoževanja virusa SARS-CoV-2 z zaviralci proteaz prof. dr. Janko Kos
Proteaze gostiteljskih celic (v odnosu do virusovih proteaz) so pomemben dejavnik, ki lahko vpliva na protivirusno delovanje zaviralcev proteaz. S ciljem preučiti pomen endogenih proteaz na replikacijo virusa v prisotnosti zaviralcev, bomo pripravili človeške epitelijske celične linije z utišanim izražanjem posameznih cisteinskih proteaz. Projekt v fazi načrtovanja, iskanja komplementarnih partnerjev
         
  Ovrednotenje znanih zdravil
 
 Katedra FK (EATRIS) Ali ibuprofen in ostali nesteroidni antirevmatiki poslabšajo potek bolezni COVID-19? prof. dr. Marko Anderluh Ibuprofen je nesteroidna protivnetna učinkovina, ki se pogosto predpisuje za zniževanje povišane telesne temperature in lajšanje blažjih bolečin, ki spremljajo tudi COVID-19. Preveriti  želimo nedavno postavljeno hipotezo, da ibuprofen poslabša klinični potek bolezni COVID-19. Ibuprofen poveča izražanje encima ACE2 (angiotenzinska konvertaza 2), ki služi kot pritrdišče za virus SARS-CoV-2. V znanstveni literaturi so postavili hipotezo, da zato ibuprofen lahko poslabša potek bolezni COVID-19, saj olajša vdor virusa v celice. Na UL FFA želimo prispevati k odgovoru na vprašanje: ali ibuprofen in ostali nesteroidni antirevmatiki poslabšajo potek bolezni COVID-19? S študijo želimo odkriti mehanizem, po katerem ibuprofen poveča izločanje ACE2 in ugotoviti, ali isti učinek povzročajo ostali nesteroidni antirevmatiki.
Projekt prijavljen znotraj EATRIS mreže
 
 Katedre FB, FK in SF Informiranje strokovne in laične javnosti

Prof. dr. Borut Štrukelj
Izr. prof. dr. Mojca Lunder
Izr. prof. Tomaž Bratkovič
Prof. dr. Marko Anderluh
Izr. prof. Igor Locatelli
Doc.dr. Lea Knez

Spremljanje novosti na področju zdravljenja COVID-19 (razvoj novih protivirusnih zdravil, vključno s cepivi, preusmeritve zdravil) in priporočil EMA, WHO in drugih strokovnih združenj ter priprava strokovnih mnenj. Obveščanje strokovne in laične javnosti.
Projekt poteka
 
Katedra FB
Vrednotenje nitroksolina in njegovih derivatov kot zaviralcev cisteinskih proteaz virusa SARS-CoV-2
prof. dr. Janko Kos
Nitroksolin, kemoterapevtik za zdravljenje urinarnih infektov, izkazuje tudi zaviralno aktivnost proti cisteinskim proteazam. Ugoden varnostni profil je zanimiv z vidika 'preusmeritve' (repurposing) učinkovine na druga indikacijska področja. V sodelovanju z Inštitutom za mikrobiologijo in imunologijo (prof. Avšič) bomo ovrednotili nitroksolin in njegove derivate kot zaviralce C3L in papainu-podobne proteaze virusa SARS-CoV-2 in njihov vpliv na pomnoževanje virusa.
Projekt v fazi načrtovanja
 
Katedra FK
Vpliv zaviralcev RAAS pri bolnikih s COVID-19 na potek bolezni
Prof.dr. Marija Sollner Dolenc
Pri diabetesu se poveča izražanje ACE2, zdravljenje z zaviralci ACE in ARB pa poveča izražanje ACE2. Posledično bi lahko povečana ekspresija ACE2 olajšala okužbo s COVID-19, saj preko te poti vstopa virus v gostiteljsko celico. Vendar pa se v literaturi pojavljajo tudi mnenja, da imajo različni zaviralci RAAS različne učinke na raven ACE2. Z delovanjem na različnih nivojih sistema zaviralci RAAS povzročijo raznolike učinke na vpletene peptide in encime. Medtem ko je bilo dokazano, da zaviralci angiotenzinskih receptorjev in zaviralci mineralokortikoidnih receptorjev povečujejo koncentracijo ekspresije in aktivnosti ACE2 v različnih eksperimentalnih in kliničnih modelih, je uporaba zaviralcev ACE zvišala raven mRNA v srčnem Ace2, vendar ni vplivala na aktivnost ACE2 v eksperimentalnih modelih. Poleg tega je bil na živalskem modelu diabetične nefropatije kronično dajanje aliskirena (neposrednega zaviralca renina) povezano z zmanjšanjem ekspresije ACE2. Zato nekateri raziskovalci menijo, da kronično zdravljenje z zaviralci ACE ne vpliva na potek okužbe s SARS-CoV-2. Kako zmanjšana izraženost ACE2 z zdravljenjem z aliskirenom vpliva na potek Covid 19 pa bo potrebno še raziskati. Poznavanje teh interakcij bi prispevalo k ustrezni izbiri zdravil za zdravljenje kardiovaskularnih obolenj v času pandemije.
 Projekt v fazi načrtovanja
 
 Katedra FK Registrirana zdravila, ki zavirajo koronavirusno glavno proteazo
Prof. dr. Danijel Kikelj

V članku »Identification of FDA Approved Drugs Targeting COVID-19 Virus by Structure-Based Drug Repositioning« ChemRxiv preprint, da je structure-based  screening več kot 2000 pri FDA registriranih učinkovin za vezavo na Covid-19 virus glavni proteazni encim (Mpro) identificiral poleg nekaterih znanih proteaznih zaviralcev HMGCo-A inhibitor rosuvastatin, antagonist leukotrienskih receptorjev montelukast in antihistaminik feksofenadin kot najbolj obetavne učinkovine, med njimi za spoznanje manj obetavne pa so še npr. protitumorna učinkovina daunorubicin, analgetik metamizol in antimlarik atovakvon.

Pristop vrednotenja: Priprava banke podatkov o Covid pozitivnih pacientih, ki imajo v svoji terapiji eno od teh učinkovin.  Vzpostavitev banke opreti kasneje tudi na prepoznavanje specifične imunosti posameznikov. Na osnovi statistične analize dobljenih podatkov bi lahko ugotovili, ali in kakšen vpliv je imela terapija z učinkovinami identificiranimi v zgoraj omenjenem članku na potek Covid bolezni. Rezultati bi lahko imeli praktičen terapevtski pomen.
Projekt v fazi načrtovanja, iskanja komplementarnih partnerjev
  Študije imunosti  -  SARS-CoV-2
 
Katedri KBK in FB (EATRIS)
Spremljanje nastanka in trajanja imunosti po preboleli okužbi s SARS Cov-2 ter možnosti vnaprejšnje identifikacija oseb z nagnjenostjo k potencialno hujšemu poteku bolezni COVID-19

izr. prof.  Nataša Karas-Kuželički,
dr. Alenka Šmid,
dr. Jasna Omersel,
doc. Martina Gobec,
prof. Janja Marc,
izr. prof. Barbara Ostanek,
dr. Irena Prodan Žitnik,
izr. prof. Matjaž Jeras,
dr. Jasna Lojk
izr. prof. Tomaž Bratkovič
Krištof Bozovičar

V trenutni težki epidemiološki situaciji s katero se sooča večina Evropskih in drugih držav, bo izrednega pomena zanesljiva identifikacija oseb, ki so prebolele okužbo s SARS-CoV-2, saj lahko sklepamo, da so razvile imunost in so vsaj za določeno obdobje odporne na ponovno infekcijo.  Imune osebe (npr. iz vrst zdravstvenega osebja, civilne zaščite, gasilci, vojaki,…), bi lahko izdatno pomagale pri skrbi za nove bolnike, ter na sploh sodelovale pri pomoči ogroženim skupinam prebivalstva. Trenutni pristop testiranja identificira okužbo le pri bolnikih s hujšim potekom bolezni, kaže pa se, da lahko znaten delež posameznikov bolezen preboli v zelo blagi ali celo asimptomatski obliki. Edini način zanesljive identifikacije imunih oseb bo določanje protiteles in/ali spominskih imunskih celic, ki nastanejo v odzivu na okužbo. Situacijo še dodatno zapleta dejstvo, da trenutno ni znano trajanje imunosti po preboleli bolezni. Poleg tega se je izkazalo tudi, da trenutno ni na razpolago komercialnega serološkega testa z ustrezno stopnjo specifičnosti.

Vzporedno s tem, se postavlja vprašanje, kako identificirati osebe pri katerih bo prišlo do hujšega poteka bolezni (COVID-19). Če bi omenjene osebe lahko identificirali vnaprej, bi jih morda lahko, kot rizično skupino, dodatno zaščitili že pred okužbo.

V ta namen predlagamo projekt s sledečimi cilji: (a) ugotavljanje dinamike prisotnosti protiteles  primarnega in sekundarnega odziva v serumu ter spominskih imunskih celic T in B v krvi oseb po preboleli okužbi s SARS-CoV-2; (b) ugotavljanje razlik v dinamiki  prisotnosti protiteles in spominskih celic po preboleli okužbi s SARS-CoV-2 med tistimi, ki so imeli lažji in težji potek bolezni; (c) identifikacijo posameznikov s prisotnimi protitelesi in asimptomatskim potekom okužbe, kar bi zahtevalo širše serološko testiranje splošne populacije; (d) razvoj hišnega serološkega testa z ustrezno stopnjo občutljivosti in specifičnosti; (e) identifikacijo tipov in haplotipov alelov HLA, ki so povezani s težjim in lažjim potekom bolezni v naši srednjeevropski populaciji, (f) identifikacijo drugih kandidatnih genov, katerih produkti so povezani z dovzetnostjo na okužbo ter reakcijo organizma nanjo, ter (g) razvoj in uporaba in vitro modela  s katerim želimo pojasnili mehanizme povezane z dovzetnostjo na okužbo ter odzivom organizma nanjo.
Projekt prijavljen znotraj EATRIS mreže, v fazi načrtovanja
 
 Katedra FK (EATRIS) Razvoj inovativnih agonistov prirojene imunosti kot adjuvansov za cepiva
izr.prof. Žiga Jakopin
Prirojeni imunski sistem sestavljajo različni tipi celic, med drugim tudi dendritične celice (DC), ki vsebujejo vrsto receptorjev za prepoznavanje vzorcev (PRR), kot sta NOD2 in TLR7. Agonisti teh receptorjev stimulirajo DC, da učinkoviteje predstavijo antigene, hkrati pa modulirajo signale, ki določajo vrsto, velikost in trajnost pridobljenega odziva, zato so obetavne spojine vodnice za razvoj novih adjuvansov. Adjuvansi povečajo imunogenost cepiv, zaradi česar so ključne komponente novodobnih cepiv, saj omogočajo učinkovito zaščitno imunost proti določenemu patogenu. Hkratna aktivacija izbranih PRR omogoča ojačanje adjuvantne aktivnosti, medtem ko kovalentna povezava več agonistov PRR to lahko še poveča. V okviru projekta razvijamo konjugate z dualnim NOD2/TLR7 agonističnim delovanjem in njihove liposomske formulacije, saj smo predpostavili potencial za sinergijo med agonisti NOD2 in TLR7 v smislu ojačanja adjuvantnega delovanja. Ključni raziskovalni cilj je razvoj inovativnih adjuvansov, ki bodo potencialno uporabni kot komponente učinkovitih cepiv za preventivo ali zdravljenje močno nalezljivih bolezni, kot je COVID-19, in tako pripomogli k izboljšanju javnega zdravja.
 Projekt poteka
 
Katedra FK
Načrtovanje, sinteza in vrednotenje modulatorjev Tollu podobnih receptorjev z imunomodulatornim delovanjem
Izr. prof. dr. Matej Sova
Razvijamo nizko molekularne modulatorje Tollu podobnih receptorjev (TLR, predvsem tipa 4, 7 in 8), ki zaznavajo virusne proteine in RNA, kar vodi do sproščanja citokinov (interlevkinov (IL) in interferonov tipa 1) in ustreznega imunskega odgovora, to je zaviranja širjenja infekcije in replikacije virusa. Sintetizirali bomo nove agoniste TLR7/8, ki bi bili uporabni kot adjuvansi pri razvoju cepiva; lotili pa se bomo tudi razvoja antagonistov TLR3 in TLR4, saj bi na ta način lahko preprečili sproščanje IL-1β, ki pri napredovani bolezni vodi do vnetja pljuč, vročine in fibroze.
Projekt poteka
  Bazične raziskave
 
 Katedra FB Analiza interakcij med virusom SARS-CoV-2 in človeškimi gostiteljskimi celicami
izr. prof. dr. Tomaž Bratkovič
V sodelovanju z Odsekom za biotehnologijo, IJS (dr. Rogelj) bomo analizirali interakcije med segmenti virusne RNA SARS-CoV-2 ter proteini in/ali RNA človeških gostiteljskih celic. Raziskava lahko doprinese k znanju o razlogih za različni potek bolezni COVID-19 pri okuženih posameznikih in potencialno razkrije nove terapevtske tarče.
Projekt v fazi načrtovanja
 Aplikativne raziskave
 
Katedra FT
Razvoj globinskih filtrov iz nanovlaken za namen izdelave obraznih mask za zaščito pred COVID-19

doc. dr. Špela Zupančič
izr. prof. Petra Kocbek
izr. prof. Rok Dreu
Anže Zidar

S pandemijo COVID-19 narašča potreba po osebni varovalni opremi, zato se v Sloveniji, podobno kot v drugih državah, srečujemo s pomanjkanjem obraznih mask. Poleg tega varovalne maske, ki zadovoljivo ščitijo pred okužbo, običajno otežujejo dihanje, kar je za uporabnika neudobno ali celo moteče. Nanovlakna, pripravljena s procesom elektrostatskega sukanja, imajo velik potencial za razvoj učinkovitega globinskega filtra pri maski, saj s svojo veliko površino na enoto mase omogočajo učinkovito prestrezanje in adsorpcijo virusov. Ker lahko poroznost mreže nanovlaken nadzorujemo, lahko predvidoma pripravimo takšen material, da bo dihanje med uporabo manj ovirano, filtracija pa zaradi prečne dimenzije vlaken vseeno učinkovita. Namen projekta bo razvoj in vrednotenje učinkovitosti nanovlaken kot globinskih filtrov za izdelavo mask, pri čemer se bomo posebej osredotočili na izbiro materialov (zaželeno biorazgradljivih), potrebno debelino, urejenost in gostoto plasti nanovlaken in možnost pohitritve postopka izdelave z uporabo šobe z več iglami.
Projekt v fazi načrtovanja, iskanja komplementarnih partnerjev