Är växtbaserade hiv-läkemedel på horisonten?

Från de tidigaste dagarna av HIV-epidemin har forskare tittat på användningen av växtextrakt för att behandla HIV-infektion. Många av de tidigaste studierna fokuserade på vissa växters antivirala egenskaper, speciellt deras förmåga att döda hiv medan de fortfarande är säkra (eller i alla fall relativt säkra) för konsumtion.

Idag har mycket av denna vetenskapsområde varit centrerad kring användningen av vissa växtekstrakter för att störa hivs förmåga att replikera, på samma sätt som antiretrovirala läkemedel fungerar. Några av dessa extrakt har använts i generationer i traditionella kulturer för att behandla ett brett spektrum av sjukdomar och medicinska tillstånd.

Medan de flesta av dessa studier har haft begränsad framgång har en grupp forskare från University of Illinois i Chicago hävdat att de har hittat en växt som heter Justicia gendarussa, som kan blockera hiv, i sina ord, "mycket mer effektivt än AZT." Det är ett djärvt påstående med tanke på att läkemedlet AZT (även känt som Retrovir och zidovudin) länge varit hörnstenen i hiv-terapin.

Men hävdar dessa påståenden faktiskt, och, viktigare, översätter de till en ny "naturlig" modell av hiv-behandling?

En kort historia av växtutdrag i tidig HIV-forskning

När HIV först upptäcktes hade människor som smittats med viruset få alternativ för behandling. Faktum är att det inte var förrän i mars 1987 - en hel fem år efter det att de första fallen av hiv identifierades - att AZT slutligen godkändes för användning vid behandling av hiv. Tyvärr, som det första och enda läkemedlet, fungerade det inte så bra, och folk skulle behöva vänta ytterligare åtta år innan det andra läkemedlet, lamivudin (3TC), skulle godkännas 1995.

Under det här 13-åriga fönstret vände många individer och oanvända köpare klubbar till traditionella lösningar för att antingen komplettera AZT-terapi eller behandla HIV på egen hand utan rädsla för toxiska biverkningar. Några av de tidigaste växtbaserade studierna fokuserade på dessa lösningar, i hopp om att de antingen kunde "förstärka" en persons immunfunktion, förhindra opportunistiska infektioner eller döda HIV direkt.

Dessa omfattade studier som involverar laetril, en påstådd cancerhärdning som härrör från aprikospipor och asiatisk bitter melon (Momordica charantia), som några forskare hade föreslagit kan återställa immunfunktionen samtidigt som man kämpar för HIV-associerade luftvägsinfektioner.

Medan många hopp hade fastnat på dessa och andra naturliga botemedel visade ingen någon verklig fördel och var verkligen "skott i mörkret" utlöst av ökad allmän desperation för att finna en behandling, någon behandling som kan fungera.

Från folkmedicin till klinisk forskning

Till och med 1996, även när mer effektiva droger släpptes och kombinationsbehandlingar började sätta tillbaka tidvattnet av aids-dödsfall, kvarstod många i forskargruppen bestämd att hitta naturliga alternativ till de ibland högt giftiga drogerna (som stavudin och didanosin) var används vid HIV-terapi.

Många av dessa ansträngningar fokuserade på de olika växter och örter som används i traditionella kulturer, och undersöker både deras säkerhet och effekt i en mer strukturerad klinisk forskningsmodell. Vanligen föll resultaten mindre.

En genomgång av traditionella kinesiska läkemedel drog slutsatsen att ingen av de populära metoderna för att behandla hivinfektion (som jingyuankang och xiaomi) hade någon effekt på en persons CD4-tal eller virusbelastning (även om vissa gav upphov till sådana smarta infektioner som oral tröst och okomplicerad diarré).

Liknande studier undersökte användningen av den afrikanska potatisen (Hypoxis hemerocallidea) och en medicinsk växt som kallas Sutherlandia frutescens, vilka båda hade godkänts av den sydafrikanska regeringen för att behandla hiv. Inte bara fungerade botemedlet inte, de visade sig vara antagonistiska mot vissa läkemedel som används för att behandla hiv-associerade sjukdomar som tuberkulos.

Även om det skulle vara lätt att avvisa dessa medel som "folkmedicin" (eller till och med kontrarvetenskap), har motgångarna i växtbaserad forskning, som vissa argumenterar, inte varit mindre djupgående än de som ses i HIV-vaccinforskningen, där miljarder har spenderats med ingen livskraftig kandidat till dags dato.

Tänk på den terapeutiska modellen

Fältbaserad hiv-forskning har förändrats enormt med tillgång till genetiska verktyg som inte ens var för ungefär 20 år sedan. Idag har vi en mycket större förståelse för HIV-mekaniken, hur den replikerar, hur den smittar och bättre kan identifiera vilka processer som vi behöver avbryta för att göra viruset ofarligt.

Det är ungefär samma modell som används vid antiretroviral terapi, där ett läkemedel stör ett specifikt enzym som behövs för att slutföra HIV-replikationscykeln. Utan förmågan att göra det kan HIV inte sprida och infektera andra celler. Genom att använda en kombination av drogerna - var och en med förmågan att blockera ett annat enzym - kan vi undertrycka viruset till så kallade odetekterbara nivåer.

Under de senaste åren har ett antal växtekstrakter lyckats replikera denna process, åtminstone i provröret. Några av dessa inkluderar Cistus incanus (rosa rockrosa) och Pelargonium sidoides (Sydafrikansk pelargon), som båda tycks hindra hiv från att fästa vid en värdcell.

Så långt som allt detta kan låta med hjälp av en pelargon för att behandla hiv-det är en modell som faktiskt redan har sitt bevis på koncept vid malaria.

Växtbaserat malaria genombrott erbjuder bevis på konseptet för hiv

Mycket av grunden för den nuvarande växtbaserade forskningen hänger på ett genombrott av malaria, som fick sin upptäckare, kinesisk forskare Tu YouYou, Nobelpriset i medicin i 2015.

Upptäckten baserades på forskning som kallades växt Artemesia annua (söt malurt) som har använts i kinesisk medicin sedan 11-talet. I början av 1970-talet började du och hennes kollegor utforska effekterna av växten (känd traditionellt som qinghao) vid parasiter som orsakade malaria.

Under de närmaste åren kunde forskarna gradvis förfina utdraget till en förening som kallas artemisinin, som idag är den föredragna behandlingen av valet när det används i kombinationsterapi. Artemisinin har inte bara visat sig utplåna 96 procent av läkemedelsresistenta malariaparasiter, det har blivit krediterat med att rädda miljontals liv som annars skulle ha förlorats för sjukdomen.

Medicinskt extrakt bevisar "bättre än AZT"

Att åka på löftet om ett liknande artemisinin genombrott, en kohort av forskare från University of Illinois i Chicago, Hongkong Baptist University och Vietnam Academy of Science and Technology började en samarbetsinsats på skärmen av mer än 4500 växtextrakt, utvärdering av deras effekt mot hiv, tuberkulos, malaria och cancer.

Av dessa kandidater, ett extrakt härrörande från Justicia gendarussa (willow-leaf justicia) anses vara mest lovande. Rening av extraktet ledde till isoleringen av en förening känd som patentflorin A, som i provrör kunde blockera samma enzym (revers transkriptas) som AZT.

Faktum är att det enligt forskningen kunde förbättras på AZT: s verksamhet på ett antal sätt:

• Patentflorin A verkar mer effektivt vid blockering av replikation i drogresistent HIV. AZT, som jämförelse, har en låg resistansprofil, vilket innebär att även några av de vanligaste HIV-mutationerna kan göra narkotikan värdelös. Som sådan verkar patentflorin A ha en bättre motståndsprofil
• Patentiflorin A kunde göra detsamma i makrofager, de vita blodkropparna som fungerar som kroppens första försvar. Detta är viktigt eftersom makrofager är cellerna som fäller och bär bakterier och virus till lymfkörtlarna för neutralisering. Med hiv händer detta inte. I stället förvirrar viruset "tabellerna" och infekterar själva cellerna (kallas T-celllymfocyter) som är avsedda att hjälpa till i deras förstörelse. Det föreslås att genom att undertrycka viruset i tidig infektion och i makrofagerna själva, kan det vara möjligt att avvärja infektion helt och hållet.

Det är åtminstone det som det läser i provröret.

Betydande hinder för att övervinna

Medan det inte finns några tvivel om att patentiflorin A är en signifikant och till och med lovande kandidat för vidare forskning, är det sällsynt att resultaten från en teströrstudie speglar dem i mänskliga försök. Vidare kan det inte vara lika relevant som forskarna (eller några i media) föreslår att patentet A, som är "bättre än AZT", kan vara korrekt.

Helt enkelt är AZT ett gammalt läkemedel. Det är den första av de åtta drogerna i sin klass och en som till stor del har ersatts av nyare generationsdroger som tenofovir och abakavir. Som sådan använder AZT som jämförelsegrunnlinje som att jämföra en gammal VW Beetle till den nya VW Beetle. De jobbar båda, men du skulle inte nödvändigtvis karakterisera flottan med sin äldsta modell.

Och det är en del av poängen. I slutändan skulle målet med någon växtbaserad terapi behöva uppnå samma effektivitetsnivå som dess farmaceutiska motsvarighet eller att åtminstone förbättra dess effekt. För att göra detta skulle en växtbaserad kandidat som patentiflorin A kunna övervinna ett antal viktiga hinder:

• Det skulle behöva nå en terapeutisk koncentration i blodet. Det är trots allt en sak att exponera celler för en förening i ett provrör. det är en annan att ta in den förening och har tillräckligt med aktiv ingrediens som cirkulerar i blodet. Eftersom växtekstrakter ofta uttas från kroppen snabbt, skulle forskare behöva skapa en koncentrerad formulering som kan uppnå en terapeutisk effekt samtidigt som man undviker toxicitet.
• Det skulle behöva passera tarmarnas membran. De flesta växtextrakt är vattenlösliga och har stor svårighet att korsa tarmarnas lipidmembran. Minskad absorption översätts till lägre biotillgänglighet (andelen läkemedel som kommer in i blodet).
• Det skulle behållas vid konstanta nivåer i blodet. HIV-droger är inte som antimalarials, som syftar till att döda parasiten och göra det med det. Vid HIV-terapi måste en viss läkemedelskoncentration hållas hela tiden för att hålla viruset fullständigt undertryckt. Eftersom växtextrakt utvisas snabbt är de utsatta för fluktuationer som kan vara olämpliga för hiv. Artemisinin har till exempel halveringstiden för läkemedel på endast två till fyra timmar jämfört med tenofovir som har en halveringstid på 17 timmar och en intracellulär halveringstid på upp till 50 timmar.

Medan det finns ett antal verktyg kan forskare använda sig för att övervinna absorptionsproblem (som lipidbaserade leveranssystem), såvida de inte kan övervinna biotillgänglighetsproblemen som ses i växtbaserade läkemedel som artemisinin, är det mindre troligt att de kommer att vara något mer än en stödjande terapi.

Ett ord från DipHealth

Vad som gör ett växtbaserat tillvägagångssätt attraktivt för oss, åtminstone ur en konceptuell synvinkel, är att ämnena inte bara är naturliga men har använts säkert i generationer. Men det förutsätter också att växtbaserade terapier är "säkrare" och hiv-droger är mer "mer giftiga" och det är inte nödvändigtvis så.

De hiv-läkemedel vi använde idag är inte utan biverkningar, men de är mycket bättre för tidigare. De är inte bara mer tolerabla, de kräver så lite som ett piller per dag och är mycket mindre benägna att dämpa resistens.

Så, samtidigt som alla ansträngningar bör göras för att främja den växtbaserade hiv-forskningen, finns det fortfarande mycket att övervinna innan vi rimligen kan överväga dem alternativ för framtiden.