Att ta sig an förkylningen

Förkylningsforskare tog bort ordet botemedel från sina lexikon i början av 1960-talet när de upptäckte att cirka 200 olika virus kan orsaka förkylningar - alldeles för många för att övervinna med ett vaccin, den konventionella metoden för att besegra en infektionssjukdom. Med upptäckten av varje ny familj av förkylningsvirus-rhinovirus, coronavirus, Coxsackie-virus, adenovirus, respiratoriskt syncytialvirus, för att nämna några, sjönk forskare in i en djupare funk. Och när finansieringen av förkylningsforskning från National Institutes of Health minskade till sin nuvarande nivå på 2 miljoner dollar per år, bara 0,02 procent av dess totala budget, gick de flesta forskare vidare för att studera influensa, herpes, AIDS eller andra virussjukdomar .

Men efter år av lågprofilerad forskning, tror biologer som förblev hängivna att bekämpa förkylningen att de har följt en strategi både för att stoppa förkylningsvirus från att replikera och för att dämpa immunsvaret som tillsammans ger symtom, det närmaste hittills ett botemedel.

Den här historien var en del av vårt februarinummer 1997

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Detta optimistiska scenario utvecklades parallellt med den gradvisa vetenskapliga upplösningen av hur immunförsvaret reagerar – eller, mer exakt, överreagerar – när det stöter på ett förkylningsvirus. Faktum är att även om förkylningsvirus bara infekterar cirka 1 procent av epitelcellerna som kantar näspassagerna (enbart nålstick jämfört med de flesta andra smittsamma virus), inducerar de immunsystemet att starta en fullfjädrad attack som kan resultera i alla -alltför välbekant trängsel, rinnande näsa, värk och smärta.

Ingen är säker på varför immunförsvaret reagerar så kraftigt eller varför de resulterande symptomen får oss att känna oss så usla. Men forskning visar att denna aggressiva reaktion finns hos ryggradsdjur och ryggradslösa djur, vilket tyder på att när människan utvecklades uppvägde fördelarna med overkill nackdelarna.

Hur som helst, att se immunförsvaret som en del av problemet, snarare än att bara skylla på virusen, är början på något nytt, säger Jack M. Gwaltney, Jr., professor i medicin vid University of Virginia School of Medicine som har banat väg för behandlingar som syftar till att stänga av kroppens skenande reaktion på förkylningsvirus. En viktig ledtråd ledde Gwaltney och hans kollegor till denna nya teori: vetskapen om att även om många olika virus orsakar förkylningar, är kroppens reaktion nästan densamma för var och en.

Detta svar börjar efter att virusladdade droppar, ofta från någon annans nysningar eller hosta, kommer i kontakt med nasala epitelceller. När det gäller rhinovirus, en stam som orsakar de flesta förkylningar, fäster viruset sig på en receptor som täcker ytan av cellerna. Denna receptor, som kallas intercellulär adhesionsmolekyl-1, eller ICAM-1, är halt som siden för större delen av den naturliga världen men är som kardborreband till ett rhinovirus.

När viruset väl invaderar näscellerna, det kolinerga nervsystemet - en tidig försvarslinje, så kallad för att dess signaler överförs av en signalsubstans som kallas acetylkolin - reagerar genom att utsöndra en tunn vattnig vätska genom slemhinnorna för att försöka spola ut viruset. När detta händer känner de flesta direkt att de kommer med något.

En molekylärbiolog skulle behöva ett par timmar, en stor svart tavla och flera färger av krita för att diagramma vad som händer härnäst när celler infekterade av viruset utnyttjar kroppens motsvarighet till Internet - en komplex uppsättning immunreaktioner, av vilka några hjälper stöta bort eller förstöra viruset, men som också kan göra människor olyckliga.

Först frisätter epitelcellerna histamin, ett proteinhormon (eller cytokin) som vidgar närliggande blodkärl och översvämmar området med vätska, vilket förvärrar en redan rinnande näsa. Samtidigt känner infektionsbekämpande vita blodkroppar som pulserar längs artärer nära infektionen en ledstjärna som genereras av cytokiner från de stressade epitelcellerna och glider ut ur de svullna blodkärlen för att nå den infekterade vävnaden.

När de väl anländer frigör de vita blodkropparna sina egna cytokiner, inklusive interferon-alfa2, som signalerar närliggande celler att göra enzymer som stör virusreplikationen. De signalerar också till den infekterade vävnaden att frigöra prostaglandin, en hormonliknande förening som ökar utvidgningen av närliggande blodkärl, höjer kroppstemperaturen för att bromsa virusreplikationen och initierar produktionen av neutraliserande antikroppar. En läkare skulle kalla slutresultatet för inflammation eftersom den drabbade näsvävnaden verkar rodnad, varm, svullen och öm, men de flesta skulle bara kalla det en kraftig förkylning.

Gwaltney och andra hoppades att förkylningar kunde botas när interferoner upptäcktes. Men försök på människor visade att dessa antivirala cytokiner praktiskt taget ingenting gjorde för att minska förkylningssymtom. Tyvärr fungerade inte enbart traditionella antiinflammatoriska läkemedelsbehandlingar heller. Som Gwaltney förklarar är det fortfarande viktigt att utarma viruset, inte för att det är så farligt - det är det inte - utan för att det kommer att förlänga det kraftfulla immunsvaret, ungefär som att borret under sadeln på en häst kommer att få en häst att fortsätta kämpa okontrollerbart.

Gwaltney undrade vad som skulle hända om en kombination av antiinflammatoriska och antivirala läkemedel skulle vara effektiva. Så 1992 gav han frivilliga frivilliga som medvetet infekterats med förkylningsvirus en nässpray innehållande tre läkemedel: Ipratroprium, ett FDA-godkänt antikolinergiskt läkemedel som konkurrerar på nervreceptorer med acetylkolin (för att dämpa det kolinerga nervsystemet orsakat av rinnande näsa); Naproxen, ett FDA-godkänt antiinflammatoriskt läkemedel som stör prostaglandinsyntesen (för att minska vidgning av blodkärl, smärta och feber); och det antivirala cytokinet, interferon-alfa2b (för att hämma replikation av rhinovirus). Han fann att läkemedelskombinationen minskade symtomen från rhinovirusinfektioner men var ineffektiv mot andra förkylningsvirus.

Gwaltney, som har patent på läkemedelsbehandlingen, hoppas att den ska minska symtomen i 50 procent av förkylningar som orsakas av rhinovirus. Han söker för närvarande ett läkemedelsföretag för att paketera och sälja sin behandling.

I sökandet efter medel som skulle vara effektiva mot alla förkylningsvirus har forskare sedan dess upptäckt andra cytokiner i vätskan i vävnad som är infekterad med förkylningsvirus. Ronald Turner, chef för avdelningen för Pediatric Infectious Diseases and Clinical Immunology vid Medical University of South Carolina, säger att en av dessa, interleukin-8 (IL-8), finns i praktiskt taget alla kalla patienters näsvätskor, medan cytokiner som är inblandade i andra typer av infektioner är bara närvarande ibland.

Dessa bevis har fått honom och andra att föreslå att en effektiv IL-8-blockerare, om en sådan kunde utvecklas, kan kortsluta den inflammatoriska processen vid alla förkylningar. Faktum är att jakten på säkra och effektiva cytokinblockerare, inklusive en IL-8-blockerare, nu är ett av de hetaste forskningsområdena inom ett antal läkemedelsföretag – inte bara för behandling av virussjukdomar utan också ofta dödliga bakterieinfektioner.

Antivirala medel

Forskare vid Agouron Pharmaceuticals i La Jolla, Kalifornien, hävdar att de har upptäckt andra föreningar som attackerar förkylningsvirus, inklusive en som hämmar 3C-proteas, ett enzym som är nödvändigt för replikering av rhinovirus. Enzymet, som är format som en munk, glider ner det långa virala proteinet och skär strängen på precis rätt ställen innan replikering. Agouron utvecklar kemikalier som den säger kan täppa igen munkhålet och immobilisera enzymet.

På en annan front testar Bayer Corp. en spray som hindrar rhinovirus från att fästa till ICAM-1-receptorerna på nasala epitelceller. Sprayen, som innehåller lösligt ICAM-1, har minskat förekomsten av förkylningar hos schimpanser. Företaget planerar att testa sprayen på mänskliga frivilliga som kommer att få sprayen några gånger om dagen under den kalla årstiden för att avgöra om det kommer att minska deras förekomst av förkylningar.

Om sådana antivirala föreningar visar sig vara framgångsrika, skulle de kunna användas profylaktiskt för att förhindra att en förkylning uppstår i första hand, och på så sätt undanröja behovet av antiinflammatoriska läkemedel. Men enligt David Proud, en biokemist och professor i medicin vid Johns Hopkins som också är engagerad i förkylningsforskning, kanske en sådan produkt inte hittar mycket av en marknad om den inte åtföljs av ett antiinflammatoriskt medel. Självklart vill du blockera förkylningsvirus så tidigt som möjligt i vägen, säger han. Men faktum är att de flesta patienter inte är villiga att spendera pengar förrän de blir smittade.

Dölj