Además de los anticuerpos y los glóbulos blancos, el sistema inmunológico despliega péptidos para combatir virus y otros patógenos. Los péptidos sintéticos podrían reforzar esta defensa pero no duran mucho en el cuerpo, por lo que los investigadores están desarrollando imitadores de péptidos estables. Hoy dia, Los científicos informan sobre el éxito en el uso de imitadores conocidos como peptoides para tratar animales con infecciones por el virus del herpes. Estas pequeñas moléculas sintéticas podrían algún día curar o prevenir muchos tipos de infecciones, incluido COVID-19.

Los investigadores presentarán sus resultados en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS).

"En el cuerpo, péptidos antimicrobianos como LL-37 ayudan a mantener los virus, bacterias hongos células cancerosas e incluso parásitos bajo control, "dice Annelise Barron, Doctor., uno de los investigadores principales del proyecto. Pero los péptidos son eliminados rápidamente por enzimas, por lo que no son candidatos a fármacos ideales. En lugar de, ella y sus colegas emularon los atributos biofísicos clave de LL-37 en moléculas más estables llamadas peptoides. "Los peptoides son fáciles de hacer, "dice Barron, que está en la Universidad de Stanford. "Y a diferencia de los péptidos, no se degradan rápidamente por las enzimas, por lo que podrían usarse en una dosis mucho más baja ".

Los péptidos consisten en secuencias cortas de aminoácidos, con cadenas laterales unidas a átomos de carbono en la columna vertebral de las moléculas. Esta estructura se rompe fácilmente por las enzimas. En peptoides, en cambio, las cadenas laterales están unidas a los nitrógenos en la columna vertebral molecular, formando una estructura que resiste las enzimas. Fueron creados por primera vez en 1992 por Ronald Zuckermann de Chiron Corp., Doctor., más tarde consejero postdoctoral de Barron. A diferencia de otros tipos de imitadores de péptidos que requieren laborioso, química orgánica de varios pasos para producir, Los peptoides son simples y económicos de fabricar con un sintetizador automático y productos químicos fácilmente disponibles. ella dice. "Puedes hacerlos casi tan fácilmente como haces pan en una máquina de hacer pan".

Barron, Zuckermann, Gill Diamond, Doctor., de la Universidad de Louisville y otros fundaron Maxwell Biosciences para desarrollar peptoides como candidatos clínicos para prevenir o tratar infecciones virales. Recientemente informaron resultados con sus secuencias peptoides más nuevas, que fueron diseñados para ser menos tóxicos para las personas que las versiones anteriores. En platos de laboratorio, los compuestos inactivaron el SARS-CoV-2, que causa COVID-19, y virus del herpes simple-1 (HSV-1), que causa herpes labial oral, haciendo que los virus sean incapaces de infectar células humanas cultivadas.

Ahora, los investigadores están informando resultados in vivo, mostrando que los peptoides prevenían de forma segura las infecciones por herpes en ratones cuando se aplicaban en sus labios. El equipo de Diamond está realizando experimentos adicionales para confirmar los hallazgos del ratón. Además, investigarán la efectividad de los peptoides contra cepas de HSV-1 que son resistentes al aciclovir, el mejor tratamiento antiviral actual aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. para esta afección, Dice Barron.

Los investigadores también se están preparando para probar la actividad de los peptoides contra el SARS-CoV-2 en ratones. "La infección por COVID-19 afecta a todo el cuerpo, una vez que alguien se pone realmente enfermo con eso, así que haremos esta prueba por vía intravenosa, además de observar el parto en los pulmones, "Dice Barron.

Pero estas moléculas antimicrobianas podrían tener muchas más aplicaciones. En Stanford se está trabajando para explorar su impacto en las infecciones de oído y pulmón. Y Barron ha enviado muestras de peptoides a expertos en otros laboratorios para realizar pruebas contra una variedad de virus, con resultados prometedores en estudios de placas de laboratorio contra la influenza, el virus del resfriado, y hepatitis B y C. "En sus estudios in vitro, un equipo descubrió que dos de los peptoides eran los antivirales más potentes jamás identificados contra el MERS y los coronavirus más antiguos del SARS, ", Dice Barron. Otros laboratorios están probando los peptoides como antifúngicos para las vías respiratorias y el intestino y como recubrimientos antiinfecciosos para lentes de contacto, catéteres y articulaciones de cadera y rodilla implantadas.

Diamond y Barron están estudiando cómo funcionan estos compuestos de amplio espectro. Parecen perforar y romper la envoltura viral y también se unen al ARN o ADN del virus. Ese mecanismo de múltiples facetas tiene la ventaja de inactivar el virus, a diferencia de los antivirales estándar, que ralentizan la replicación viral pero aún permiten que los virus infecten las células, Dice Barron. También hace que sea menos probable que los patógenos desarrollen resistencia.

Barron espera que los ensayos clínicos comiencen dentro de un año. Si tiene éxito, ella dice, Los peptoides podrían administrarse como preventivo, por ejemplo, antes de viajar en avión para proteger a un pasajero del COVID-19, o después de que se produzca una infección, como cuando una persona siente el cosquilleo revelador de un herpes labial que se aproxima.