2-డియోక్సీ-డి-గ్లూకోజ్(2-డిజి): సంభావ్యంగా తగిన కోవిడ్-19 వ్యతిరేక మందు

2-డియోక్సీ-డి-గ్లూకోజ్(2-DG), గ్లైకోలిసిస్‌ను నిరోధించే గ్లూకోజ్ అనలాగ్, ఇటీవల భారతదేశంలో మితమైన మరియు తీవ్రమైన COVID-19 రోగుల చికిత్స కోసం అత్యవసర వినియోగ అధికారాన్ని (EUA) పొందింది. ఈ అణువు దాని చీమల-క్యాన్సర్ లక్షణాల కోసం విస్తృతంగా పరిశోధించబడింది మరియు క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో ఉపయోగించబడింది. యాంటీ-క్యాన్సర్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించడంతో పాటు, 2-DG యాంటీ ఇన్‌ఫ్లమేటరీ లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉన్నట్లు చూపబడింది. కోవిడ్-2 రోగుల ఊపిరితిత్తులలో 2FDG (రేడియోట్రాసర్ 18-DG అనలాగ్) చేరడంపై PET స్కాన్ డేటా ఆధారంగా SARS CoV-2 వైరస్ వల్ల కలిగే తీవ్రమైన ఊపిరితిత్తుల వాపు చికిత్సకు 19-DGని ఉపయోగించవచ్చని ఊహించబడింది. ఇటీవల, ఫేజ్ 2 ట్రయల్ (పబ్లిక్ డొమైన్‌లో డేటా అందుబాటులో లేదు) ఆధారంగా ఇండియన్ రెగ్యులేటర్ ద్వారా అత్యవసర వినియోగ అధికారాన్ని అందించారు. 2-DG యొక్క ఉపయోగం రిసోర్స్ కంట్రోల్డ్ సెట్టింగ్‌ల కోసం యాంటీ-COVID-19 మందుల యాక్సెస్‌ను మెరుగుపరచడంలో గణనీయమైన ప్రభావాలను కలిగి ఉంది, ప్రత్యేకించి వ్యాక్సిన్‌లు మరియు యాంటీ-వైరల్ డ్రగ్స్ అధిక ధర మరియు సరఫరా పరిమితుల కారణంగా అందుబాటులో ఉండే అవకాశం లేదు. అతి త్వరలో ప్రపంచ జనాభాలో అధిక భాగం. 

గ్లూకోజ్ అణువు అనాది కాలం నుండి దాదాపు అన్ని జీవ కణాలకు శక్తి యొక్క ప్రధాన వనరుగా ప్రకృతి ద్వారా ఎంపిక చేయబడింది మరియు కణాల పెరుగుదల మరియు గుణకారానికి అవసరమైన అంశాలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ జీవకణాలన్నీ గ్లూకోజ్ జీవక్రియ (గ్లైకోలిసిస్)కు లోనవుతాయి, ఇది క్యాన్సర్, వైరల్ ఇన్‌ఫెక్షన్, వయస్సు సంబంధిత వ్యాధులు, మూర్ఛ వంటి న్యూరోనల్ వ్యాధులు మరియు ఇతర వ్యాధులలో మెరుగుపడుతుంది. ఇది 2-డియోక్సీ-డి-గ్లూకోజ్ (2-DG) అని పిలువబడే గ్లూకోజ్ యొక్క అనలాగ్‌ను గ్లూకోజ్ జీవక్రియను నిరోధించడానికి అంతరాయం కలిగించే అణువుగా ఉపయోగించబడుతుంది.  

2-DG గత 6 దశాబ్దాలుగా రౌండ్లు చేస్తోంది. 1958-60 సంవత్సరాలలో జరిపిన పరిశోధనలో 2-DG గ్లైకోలిసిస్‌పై మాత్రమే కాకుండా నిరోధక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.¹ మరియు ఎలుకలలో ఘనమైన మరియు మార్పిడి చేయగల కణితులపై² కానీ క్యాన్సర్ రోగులపై కూడా ప్రయోజనకరమైన ప్రభావాన్ని చూపింది³. అప్పటి నుండి, క్యాన్సర్ మరియు కణితి ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి 2-DGని ఉపయోగించి అనేక పరిశోధనలు నిర్వహించబడ్డాయి.^4-7, అనేక క్లినికల్ ట్రయల్స్‌తో సహా. అయితే, రెగ్యులేటరీ అధికారులు ఆమోదించిన డ్రగ్‌గా మారే విషయంలో 2-DG మాలిక్యూల్ వెలుగు చూడలేదు. 

2-DG గ్లూకోజ్ యొక్క అనలాగ్‌గా గ్లైకోలిసిస్‌ను నిరోధించడమే కాకుండా N- లింక్డ్ గ్లైకోసైలేషన్‌తో జోక్యం చేసుకోవడం ద్వారా మన్నోస్ యొక్క అనలాగ్‌గా కూడా పనిచేస్తుంది. దీని ఫలితంగా తప్పుగా మడతపెట్టిన ప్రోటీన్లు ER ఒత్తిడికి దారితీస్తాయి. ఇది నార్మోక్సిక్ మరియు హైపోక్సిక్ పరిస్థితులలో పెరుగుతున్న క్యాన్సర్‌లకు వ్యతిరేకంగా 2-DGని ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది⁸. అదనంగా, 2-DG వివిధ కణితి కణ రకాల్లో ఆటోఫాగి మరియు అపోప్టోసిస్‌ను ప్రేరేపిస్తుందని చూపబడింది^{9, 10}. జీనోమ్ రెప్లికేషన్‌లో జోక్యం చేసుకోవడం మరియు వైరియన్ ఉత్పత్తిని నిరోధించడం ద్వారా కపోసి యొక్క సార్కోమా-అసోసియేటెడ్ హెర్పెస్వైరస్ (KSHV) విషయంలో వైరల్ రెప్లికేషన్‌ను నిరోధించడంలో 2-DG పాత్ర పోషిస్తుంది.⁷. దాని క్యాన్సర్-వ్యతిరేక పాత్రకు సంబంధించి, 2-DG యాంజియోజెనిసిస్ మరియు మెటాస్టాసిస్‌ను నిరోధిస్తుందని చూపబడింది. ఆసక్తికరంగా, రోగనిరోధక వ్యవస్థ యొక్క క్రియాశీలతలో 2-DG ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. రోగనిరోధక వ్యవస్థ ద్వారా యాంటిజెన్ గుర్తింపులో గ్లైకోసైలేషన్ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు 2-DG N- లింక్డ్ గ్లైకోసైలేషన్‌ను నిరోధిస్తుంది కాబట్టి, ఇది కణితి కణాల యాంటీజెనిసిటీని మాడ్యులేట్ చేయవచ్చు. 2-DG కణితి సైట్‌లలోకి CD8 సైటోటాక్సిక్ T కణాల నియామకాన్ని పెంచడం ద్వారా ఎటోపోసైడ్-ప్రేరిత యాంటిట్యూమర్ ప్రతిస్పందనను మెరుగుపరుస్తుంది.^{11, 12}. 2-DG కూడా LPS నడిచే ఆక్సీకరణ ఒత్తిడిని మరియు ఊపిరితిత్తులలో కేశనాళికల నష్టాన్ని అలాగే ఇన్ఫ్లమేటరీ సైటోకిన్‌లను తగ్గించింది.¹³. అనేక క్లినికల్ ట్రయల్స్ 2-DGని క్యాన్సర్ నిరోధక ఏజెంట్‌గా మరియు ఇతర మందులతో కలిపి ఉపయోగించి నిర్వహించబడ్డాయి మరియు సురక్షితమైన మోతాదు 63mg/kgకి తగ్గించబడింది. ఈ మోతాదుకు మించి, QT పొడిగింపు వంటి కార్డియాక్ దుష్ప్రభావాలు కనిపించాయి. మౌఖికంగా ఇచ్చిన 2-DGతో పోలిస్తే, నిరంతర ఇంట్రా వీనస్ ఇన్ఫ్యూషన్ సమర్థత మరియు తక్కువ దుష్ప్రభావాలకు సంబంధించి మెరుగైన ఫలితాలను ఇచ్చిందని గమనించబడింది. 

కోవిడ్-2 వ్యాధి సమయంలో ఊపిరితిత్తులలోని రోగనిరోధక కణాలు (మోనోసైట్‌లు మరియు మాక్రోఫేజెస్) అధిక గ్లైకోలైటిక్‌గా మారడంతోపాటు పైన పేర్కొన్న విధంగా గ్లైకోలిసిస్ మరియు తదనంతరం వైరల్ రెప్లికేషన్‌ను నిరోధించే 19-DG యొక్క లక్షణం^{14, 15}, SARS CoV-2 రెప్లికేషన్‌ను తక్కువ మోతాదులో రేడియేషన్ థెరపీతో అనుబంధంగా ఎదుర్కోవడానికి అనేక సమూహాలచే ఉపయోగించబడింది.¹⁶ లేదా సొంతంగా 2-DG^{17, 18}. 2-DG మాత్రమే రెండు క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో ఉపయోగించబడింది^{17, 18}, డా. రెడ్డీస్ లాబొరేటరీస్ మరియు INMAS, DRDO, న్యూ ఢిల్లీ ద్వారా స్పాన్సర్ చేయబడింది. SARS CoV-2 పట్ల దాని ఇన్ విట్రో ఇన్హిబిషన్ సంభావ్యత ఆధారంగా ట్రయల్స్ కోసం 2-DG ఎంపిక చేయబడింది. ట్రయల్స్‌లో ఒకటి దశ II ట్రయల్స్, దీనిలో మొత్తం 63mg/kg/day (45mg/kg/రోజు ఉదయం మరియు 18mg/kg/రోజు సాయంత్రం) మొత్తం 28 రోజులకు 110 వరకు మౌఖికంగా ఇవ్వబడింది. సబ్జెక్టులు¹⁷. రేడియోట్రేసర్‌ని ఉపయోగించి, PET (పాజిట్రాన్ ఎమిషన్ టోమోగ్రఫీ)తో 18FDG (ఫ్లూడియోక్సిగ్లూకోజ్) COVID-18 బారిన పడిన రోగుల వాపు ఊపిరితిత్తులలో రేడియోలేబుల్ చేయబడిన 19FDG పేరుకుపోయినట్లు చూపించింది. ఇది SARS CoV-2 ఇన్ఫెక్షన్ కారణంగా ఊపిరితిత్తులలో కనిపించే అధిక జీవక్రియ కార్యకలాపాల వల్ల కావచ్చు మరియు 2-DG యొక్క ప్రిఫరెన్షియల్ సంచితం గ్లైకోలిసిస్ యొక్క నిరోధానికి దారి తీస్తుంది, ఇది వైరల్ రెప్లికేషన్ నిరోధానికి దారితీస్తుంది. ఈ అధ్యయనం సెప్టెంబర్ 2020లో పూర్తయింది. మరో దశ III ట్రయల్ జనవరి 2021లో ప్రారంభించబడింది, దీనిలో రోజుకు 90mg/kg/రోజు (45mg/kg/రోజు ఉదయం మరియు 45mg/kg/రోజు సాయంత్రం) మౌఖికంగా ఇవ్వబడుతుంది. మొత్తం 10 రోజుల నుండి 220 సబ్జెక్టులకు¹⁸. ఈ ట్రయల్ సెప్టెంబర్ 2021 నాటికి పూర్తవుతుందని భావిస్తున్నారు. 

అయినప్పటికీ, 2-DG వినియోగానికి భారతీయ నియంత్రణ సంస్థ ద్వారా మితమైన మరియు తీవ్రమైన COVID-19 రోగులలో ఉపయోగించడానికి అత్యవసర వినియోగ అధికారం ఇవ్వబడింది. క్లినికల్ ట్రయల్స్ కనీస అవసరమైన భద్రత మరియు సమర్థత డేటాకు అనుగుణంగా ఉంటే, 2-DG మితమైన మరియు తీవ్రమైన COVID-19 రోగులకు ఉపయోగించే ఔషధంగా ఆమోదించబడుతుందని చూడవచ్చు. 

2-DG, ఒకసారి ఔషధంగా ఆమోదించబడి, ఇటీవల ఉపయోగిస్తున్న యాంటీ-వైరల్ ఔషధాలకు ప్రత్యామ్నాయంగా మారగలదా? Covid -19? మే లేదా కాకపోవచ్చు, ఎందుకంటే యాంటీ-వైరల్ డ్రగ్స్ వైరస్‌కు ప్రత్యేకమైనవి, లేకపోతే ఆరోగ్యకరమైన కణాలపై తక్కువ ప్రభావం చూపుతాయి. మరోవైపు, 2-DG చర్య యొక్క విధానం కారణంగా ఆరోగ్యకరమైన కణాలపై కొద్దిగా ప్రభావం చూపుతుంది. అయినప్పటికీ, యాంటీ-వైరల్ డ్రగ్స్‌తో పోలిస్తే 2-DG మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్నది. రిసోర్స్ నిర్బంధ సెట్టింగ్‌ల కోసం యాంటీ-COVID-19 మందుల యాక్సెస్‌ను మెరుగుపరచడంలో ఇది ముఖ్యమైన చిక్కులను కలిగి ఉంది, ముఖ్యంగా వాస్తవం టీకాలు మరియు యాంటీ వైరల్ అతి త్వరలో ప్రపంచ జనాభాలో అధిక భాగం కోసం అధిక ధర మరియు సరఫరా పరిమితుల కారణంగా మందులు అందుబాటులోకి వచ్చే అవకాశం లేదు. 

***

DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/210501

***

ప్రస్తావనలు:  

1. నిరెన్‌బర్గ్ MW, మరియు హాగ్ J F. ఎర్లిచ్‌లో వాయురహిత గ్లైకోలిసిస్ నిరోధం 2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్ ద్వారా కణితి కణాలను అస్సైట్ చేస్తుంది. క్యాన్సర్ రెస్. 1958 జూన్;18(5):518-21. PMID: 13547043. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/13547043/  

2. లాస్లో J, హంఫ్రీస్ SR, గోల్డిన్ A. ప్రయోగాత్మక కణితులపై గ్లూకోజ్ అనలాగ్‌ల ప్రభావాలు (2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్, 2-డియోక్సీ-D-గెలాక్టోస్). J. నాట్ల్. క్యాన్సర్ ఇన్స్ట్. 24(2), 267-281, (1960). DOI: https://doi.org/10.1093/jnci/24.2.267 

3. Landau BR, Laszlo J, Stengle J, మరియు Burk D. 2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్ యొక్క కషాయాలను ఇచ్చిన క్యాన్సర్ రోగులలో కొన్ని జీవక్రియ మరియు ఔషధ ప్రభావాలు. J. నాట్ల్. క్యాన్సర్ ఇన్స్ట్. 21, 485–494, (1958). https://doi.org/10.1093/jnci/21.3.485  

4. జైన్ VK, కాలియా VK, శర్మ R, మహారాజన్ V మరియు మీనన్ M. 2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్ యొక్క గ్లైకోలిసిస్, ప్రొలిఫరేషన్ గతిశాస్త్రం మరియు మానవ క్యాన్సర్ కణాల రేడియేషన్ ప్రతిస్పందనపై ప్రభావాలు. Int. J. రేడియట్. ఓంకోల్. బయోల్. భౌతిక. 11, 943–950, (1985). https://doi.org/10.1016/0360-3016(85)90117-8  

5. కెర్న్ KA, నార్టన్ JA. గ్లూకోజ్ విరోధి 2-డియోక్సీ-డి-గ్లూకోజ్ ద్వారా స్థాపించబడిన ఎలుక ఫైబ్రోసార్కోమా పెరుగుదల నిరోధం. సర్జరీ. 1987 ఆగస్టు;102(2):380-5. PMID: 3039679. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3039679/  

6. కప్లాన్ O, నవోన్ G, లియోన్ RC, ఫౌస్టినో PJ, స్ట్రాకా EJ, కోహెన్ JS. డ్రగ్-సెన్సిటివ్ మరియు డ్రగ్-రెసిస్టెంట్ హ్యూమన్ బ్రెస్ట్ క్యాన్సర్ కణాలపై 2-డియోక్సిగ్లూకోజ్ యొక్క ప్రభావాలు: జీవక్రియ యొక్క విషపూరితం మరియు మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ అధ్యయనాలు. క్యాన్సర్ రెస్. 1990 ఫిబ్రవరి 1;50(3):544-51. PMID: 2297696. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2297696/  

7. మహర్, JC, క్రిషన్, A. & లాంపిడిస్, TJ గ్రేటర్ సెల్ సైకిల్ నిరోధం మరియు హైపోక్సిక్ vs ఏరోబిక్ పరిస్థితులలో చికిత్స చేయబడిన కణితి కణాలలో 2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన సైటోటాక్సిసిటీ. క్యాన్సర్ కెమోథర్ ఫార్మాకోల్ 53, 116–122 (2004). https://doi.org/10.1007/s00280-003-0724-7  

8. Xi H, కుర్టోగ్లు ఎం, లాంపిడిస్ T J. ది వండర్స్ ఆఫ్ 2-డియోక్సీ-డి-గ్లూకోజ్. IUBMB లైఫ్. 66(2), 110-121, (2014). DOI: https://doi.org/10.1002/iub.1251 

9. Aft, R., Zhang, F. & Gius, D. 2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్‌ని కెమోథెరపీటిక్ ఏజెంట్‌గా మూల్యాంకనం: సెల్ డెత్ మెకానిజం. Br J క్యాన్సర్ 87, 805–812 (2002). https://doi.org/10.1038/sj.bjc.6600547  

10. కుర్టోగ్లు M, గావో N, షాంగ్ J, మహర్ JC, లెహర్మాన్ MA మరియు ఇతరులు. నార్మోక్సియా కింద, 2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్ గ్లైకోలిసిస్‌ను నిరోధించడం ద్వారా కాకుండా N- లింక్డ్ గ్లైకోసైలేషన్‌తో జోక్యం చేసుకోవడం ద్వారా ఎంపిక చేసిన కణితి రకాల్లో సెల్ మరణాన్ని పొందుతుంది. మోల్. క్యాన్సర్ థెర్. 6, 3049–3058, (2007). DOI: https://doi.org/10.1158/1535-7163.MCT-07-0310  

11. Beteau M, Zunino B, Jacquin MA, Meynet O, Chiche J et al. కీమోథెరపీతో గ్లైకోలిసిస్ ఇన్హిబిషన్ కలయిక యాంటిట్యూమర్ రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనకు దారితీస్తుంది. ప్రోక్ నాట్ల్. అకాడ్. సైన్స్ USA 109, 20071–20076, (2012). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1206360109  

12. రోగనిరోధక వ్యవస్థపై 2-డియోక్సీ-డి-గ్లూకోజ్(2-DG) ప్రభావం యొక్క లక్షణం  https://doi.org/10.1006/brbi.1996.0035 

13. పాండే S, అనంగ్ V, సింగ్ S, భట్ AN, నటరాజన్ K, ద్వారకానాథ్ B S. 2-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్-(2-DG) వ్యాధికారక ఆధారిత తీవ్రమైన వాపు మరియు సంబంధిత విషపూరితం నిరోధిస్తుంది. ఇన్నోవేషన్ ఇన్ ఏజింగ్, 4 (1), 885, (2020). DOI: https://doi.org/10.1093/geroni/igaa057.3267 

14. ఆర్డెస్టాని A మరియు Azizi Z. COVID-19 చికిత్స కోసం గ్లూకోజ్ జీవక్రియను లక్ష్యంగా చేసుకోవడం. సిగ్ రవాణా టార్గెట్ దేర్ 6, 112 (2021). https://doi.org/10.1038/s41392-021-00532-4 

15. కోడో ఎ., ఎప్పటికి 2020. ఎలివేటెడ్ గ్లూకోజ్ స్థాయిలు SARS-CoV-2 ఇన్ఫెక్షన్ మరియు HIF-1α/గ్లైకోలిసిస్-డిపెండెంట్ యాక్సిస్ ద్వారా మోనోసైట్ ప్రతిస్పందనకు అనుకూలంగా ఉంటాయి. కణ జీవక్రియ. 32(3), సంచిక 3, 437-446, (2020). https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.07.007 

16. వర్మ ఎ ఎప్పటికి. COVID-2 నిర్వహణలో సైటోకిన్ తుఫానును అణచివేయడానికి తక్కువ మోతాదు రేడియేషన్ థెరపీతో కూడిన పాలీఫార్మాకోలాజికల్ అడ్జువాంట్ 19-డియోక్సీ-డి-గ్లూకోజ్ యొక్క కాంబినేటోరియల్ విధానం. (2020) https://doi.org/10.1080/09553002.2020.1818865 

17. క్లినికల్ ట్రయల్స్ రిజిస్ట్రీ 2021. COVID-2 రోగులలో (CTRI/19/2020/06) 025664-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్ యొక్క భద్రత మరియు సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి దశ II అధ్యయనం. ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది http://ctri.nic.in/Clinicaltrials/pmaindet2.php?trialid=44369&EncHid=&userName=2-Deoxy-d-Glucose 

18. క్లినికల్ ట్రయల్స్ రిజిస్ట్రీ 2021. మితమైన మరియు తీవ్రమైన COVID-2 రోగుల చికిత్సలో SOCతో పోలిస్తే SOCతో స్టడీ డ్రగ్ 19-డియోక్సీ-D-గ్లూకోజ్ యొక్క ప్రభావం మరియు భద్రతను అంచనా వేయడానికి ఒక యాదృచ్ఛిక, రెండు చికిత్స సమూహాల క్లినికల్ అధ్యయనం. (CTRI/2021/01/030231). ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది http://ctri.nic.in/Clinicaltrials/pmaindet2.php?trialid=50985&EncHid=&userName=2-Deoxy-d-Glucose 

***