Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha diseñado un péptido antiviral que explota el virus del Zika en su talón de Aquiles, la membrana viral, evitando que el virus cause infecciones graves.

Este nuevo método de atacar la membrana viral se centra en detener directamente las partículas del virus del Zika en lugar de prevenir la replicación de nuevas partículas de virus. y potencialmente puede funcionar contra una amplia gama de virus envueltos en membranas.

Cuando se administra en el laboratorio a ratones infectados con Zika, el fármaco peptídico diseñado (un compuesto que consta de aminoácidos) redujo los síntomas de la enfermedad y el número de muertes. En tono rimbombante, el péptido pudo cruzar la barrera hematoencefálica casi impenetrable para combatir la infección viral en el cerebro de los ratones y proteger contra la lesión del Zika, una característica fundamental ya que el Zika se dirige al cerebro y al sistema nervioso central.

El equipo de investigación dirigido por el profesor asociado de NTU Singapur, Nam-Joon Cho, publicó sus hallazgos en la revista revisada por pares. Materiales de la naturaleza el 22 de octubre de 2018.

El estudio, realizado en colaboración con la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG) en Brasil y la Universidad de Gante en Bélgica, abarcó más de seis años e ingeniería de materiales combinada, desarrollo de fármacos antivirales, y farmacología.

"Actualmente no hay vacunas para el virus del Zika, mientras que los medicamentos disponibles solo alivian síntomas como fiebre y dolor, ", dijo el profesor asociado Cho de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la NTU." Este péptido recién creado es muy prometedor para convertirse en un futuro fármaco antiviral que puede actuar directamente sobre las infecciones virales en el cerebro ".

El virus del Zika es transmitido por mosquitos Aedes y las infecciones durante el embarazo están relacionadas con defectos de nacimiento como la microcefalia, una afección en la que un bebé nace con una cabeza y un cerebro anormalmente pequeños. La Organización Mundial de la Salud declaró la enfermedad del Zika como una emergencia internacional en 2016, y sigue siendo una gran amenaza a nivel mundial en la actualidad.

Cómo funciona el péptido antiviral diseñado

En 2004, El profesor asociado Cho desarrolló el primer péptido antiviral que actúa contra las membranas virales en pruebas de laboratorio. Desde entonces, Los científicos de la NTU han estudiado cómo los péptidos antivirales pueden crear poros que se forman en membranas compuestas por dos capas de lípidos (un componente de las grasas).

A través de los años, el equipo estudió las interacciones del péptido con las membranas lipídicas y diseñó nuevos péptidos con mayor potencia y propiedades farmacológicas mejoradas. Estos hallazgos los llevaron a probar un péptido particularmente prometedor en ratones infectados con Zika y también mostraron que rompió otros virus envueltos de tamaño similar en el laboratorio. como el dengue y el chikungunya.

"El péptido diferencia entre las membranas del virus del Zika y las membranas de las células de los mamíferos porque las partículas del virus son mucho más pequeñas y más curvas, mientras que las células de los mamíferos son más grandes y planas. Como un alfiler pincha un globo el péptido hace un agujero en la membrana viral. Pincha suficientes agujeros y el virus se romperá, ", dijo el profesor asociado Cho.

Las pruebas de laboratorio mostraron que cuando se administró el péptido, Sobrevivieron 10 de los 12 ratones infectados. En comparación, todos los ratones del grupo de control murieron una semana después de la infección. Además, Las concentraciones terapéuticas del péptido pudieron cruzar la barrera hematoencefálica, lo que le permite inhibir la infección viral en el cerebro.

"Los emocionantes resultados antivirales validan el potencial de esta innovadora estrategia terapéutica y se ven reforzados por la capacidad del péptido diseñado para cruzar la barrera hematoencefálica, "dijo Jeffrey S. Glenn, un profesor de medicina, microbiología e inmunología en la Universidad de Stanford, que no forma parte del estudio. El profesor Glenn también fue miembro del Comité Asesor de Medicamentos Antivirales de la FDA de EE. UU.

Enfoque nuevo para atacar virus

En general, la mayoría de los medicamentos antivirales se dirigen al proceso de replicación de los virus. Sin embargo, los virus a menudo mutan rápidamente y los medicamentos antivirales que se dirigen a la replicación viral pueden volverse obsoletos. Atacar la estructura física de los virus envueltos es un nuevo enfoque para desarrollar medicamentos antivirales. Ofrece la promesa de que el péptido sea eficaz incluso si el virus del Zika intenta mutar.

El profesor asociado Cho dijo:"Hay casos en los que la mutación de un virus puede provocar una epidemia en poco tiempo, dejando a las comunidades desprevenidas. Al apuntar a la membrana lipídica de las partículas de virus, los científicos pueden idear formas más sólidas y eficaces de detener los virus ".

El virus Zika pertenece a la familia Flaviviridae y está relacionado con otros virus transmitidos por mosquitos como el dengue, chikungunya y fiebre amarilla. Como todos los flavivirus tienen partículas de virus que miden alrededor de 40-55 nanómetros de diámetro y están envueltas por una membrana lipídica, el péptido diseñado por científicos de NTU Singapur también tiene el potencial de actuar contra estos virus.

Las pruebas de laboratorio en este estudio confirman este potencial y, en el futuro, el equipo de investigación tiene la intención de estudiar con mayor detalle los efectos del péptido en las enfermedades causadas por estos otros virus. El equipo también llevará a cabo ensayos en animales más grandes, y posteriormente planeará iniciar ensayos clínicos en humanos, una vez que se completen los estudios preclínicos relevantes y se obtengan las aprobaciones regulatorias.

"Este trabajo representa un avance que cambia el paradigma en el campo del diseño de fármacos antivirales, "comentó el profesor William C. Wimley, un experto en péptidos antimicrobianos de la Universidad de Tulane en los Estados Unidos, que no forma parte del estudio.

"Muestra cómo la envoltura viral, un objetivo novedoso en el diseño de fármacos antivirales, puede ser dirigido específicamente por un péptido. También muestra que un péptido dirigido a la envoltura viral puede inhibir eficazmente el virus en el cuerpo, e incluso en el cerebro, un órgano que excluye activamente muchas terapias. Dado el gran potencial de los péptidos como agentes antibacterianos y antifúngicos, este puede ser un descubrimiento revolucionario que será ampliamente aplicable al diseño de fármacos antiinfecciosos contra muchas clases de patógenos ".