Es mucho el trabajo que actualmente se realiza para encontrar una forma de tratar a los pacientes infectados con el coronavirus. Como para de esos esfuerzos, investigadores de la Universidad de California en San Diego y de la Universidad de Boston desarrollaron nanopartículas camufladas con membranas celulares pulmonares o inmunes capaces de atraer y neutralizar el coronavirus SARS-CoV-2.
En experimentos realizados en cultivos celulares, los investigadores demostraron que estas nanopartículas “engañan” al coronavirus y hacen que pierda su capacidad de invadir las células humanas y reproducirse.
Pequeños señuelos
Los investigadores llamaron a sus minúsculos señuelos “nanoesponjas” porque absorben los patógenos y las toxinas dañinas. Estas nanoesponjas, en lugar de atacar al virus en sí, están diseñadas para proteger las células sanas que invade el virus.
Cada nanoesponja, mil veces más pequeña que el ancho de un cabello humano, consiste en un núcleo de polímero recubierto con membranas celulares extraídas de células epiteliales de pulmón o de macrófagos, un tipo de célula inmune.
Las membranas cubren las esponjas con los mismos receptores de proteínas que las células que suplantan, y esto incluye inherentemente cualquier receptor que el SARS-CoV-2 use para ingresar a las células del cuerpo.
En pruebas de laboratorio, las nanoesponjas pulmonares e inmunes causaron el SARS-CoV-2 perdiera alrededor del 90 por ciento de su “infectividad viral” –una medida de la capacidad del virus para ingresar a la célula huésped y explotar sus recursos para replicarse y producir partículas virales infecciosas adicionales– de una manera dependiente de la dosis.
Potencial terapéutico
Los investigadores prepararon varias concentraciones para determinar la capacidad de las nanoesponjas de bloquear la infectividad del coronavirus. A una concentración de 5 miligramos por mililitro, las esponjas envueltas en la membrana de las células pulmonares inhibieron el 93 por ciento de la infectividad viral del SARS-CoV-2, mientras que las nanoesponjas envueltas en macrófagos inhibieron el 88 por ciento de la infectividad viral.
Una dosis terapéutica podría inundar el pulmón con un billón o más de nanoesponjas que podrían alejar el virus de las células sanas. Una vez que el virus se une con una esponja, pierde su viabilidad y ya no es infeccioso, por lo que será absorbido por nuestras propias células inmunes.
Además de estos resultados alentadores, los investigadores señalan que las nanoesponjas envueltas en membranas de macrófagos podrían tener un beneficio adicional: absorber las proteínas inflamatorias de las citoquinas, implicadas en las llamada “tormenta de citoquinas”, uno de los aspectos más peligrosos de COVID-19 impulsado por la respuesta inmune a la infección.
En los próximos meses, los investigadores evaluarán la eficacia de las nanoesponjas en modelos animales. El equipo ya demostró que el enfoque es seguro a corto plazo en las vías respiratorias y los pulmones de los ratones. Las pruebas en humanos de estas nanoesponjas COVID-19 dependen de una variedad de factores, pero los investigadores se están moviendo lo más rápido posible.
Queda un largo camino por recorrer antes de que se compruebe el potencial terapéutico de este enfoque, pero si alcanza la etapa de ensayo clínico, existen múltiples formas de administrar la terapia incluyendo la administración directa al pulmón para pacientes intubados, o por vía intravenosa, especialmente para tratar la complicación de la tormenta de citoquinas.
Referencia: Cellular Nanosponges Inhibit SARS-CoV-2 Infectivity. Nano Letters, 2020. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c02278