Los nanodecoys hechos de células esferoides de pulmón humano (LSC) pueden unirse y neutralizar el SARS-CoV-2, promover el aclaramiento viral y reducir la lesión pulmonar en un modelo macaco de COVID-19. Al imitar el receptor al que se une el virus en lugar de dirigirse al virus en sí, La terapia con nanodecoy podría seguir siendo eficaz contra las variantes emergentes del virus.

El SARS-CoV-2 ingresa a una célula cuando su proteína de pico se une al receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) en la superficie de la célula. Las LSC, una mezcla natural de células madre epiteliales pulmonares y células mesenquimales, también expresan ACE2, haciéndolos un vehículo perfecto para engañar al virus.

"Si piensa en la proteína de pico como una llave y el receptor ACE2 de la célula como un candado, entonces lo que estamos haciendo con los nanodecoys es abrumar al virus con cerraduras falsas para que no pueda encontrar las que le dejan entrar en las células pulmonares, "dice Ke Cheng, autor correspondiente de la investigación. "Las cerraduras falsas se unen y atrapan el virus, evitando que infecte células y se replique, y el sistema inmunológico del cuerpo se encarga del resto ".

Cheng es profesor distinguido de Randall B. Terry Jr. en Medicina Regenerativa en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y profesor en el Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica del Estado de Carolina del Norte / UNC-Chapel Hill.

Cheng y sus colegas de NC State y UNC-CH convirtieron LSC individuales en nanovesículas, o pequeñas burbujas en la membrana celular con receptores ACE2 y otras proteínas específicas de las células pulmonares en la superficie.

Confirmaron que la proteína de pico se unió a los receptores ACE2 en los señuelos in vitro, luego usó un virus imitador del SARS-Co-V-2 fabricado para pruebas in vivo en un modelo de ratón. Los señuelos se entregaron mediante terapia de inhalación. En ratones, los nanodecoys permanecieron en los pulmones durante 72 horas después de una dosis y aceleraron la eliminación del virus mímico.

Finalmente, una organización de investigación por contrato llevó a cabo un estudio piloto en un modelo de macaco y descubrió que la terapia de inhalación con los nanodescortes aceleraba la eliminación viral, y reducción de la inflamación y la fibrosis en los pulmones. Aunque no se observó toxicidad ni en el estudio con ratones ni con macacos, Se necesitarán más estudios para traducir esta terapia para pruebas en humanos y determinar exactamente cómo el cuerpo elimina los nanodecoys.

"Estos nanodecoys son esencialmente fantasmas de células, 'y un LSC puede generar alrededor de 11, 000 de ellos, ", Dice Cheng." La implementación de millones de estos señuelos aumenta exponencialmente la superficie de los sitios de unión falsos para atrapar el virus, y su pequeño tamaño básicamente los convierte en pequeños bocadillos para macrófagos, por lo que se borran de manera muy eficiente ".

Los investigadores señalan otros tres beneficios de los nanodescodificadores LSC. Primero, pueden administrarse de forma no invasiva a los pulmones mediante terapia de inhalación. Segundo, Dado que los nanodecoys son acelulares, no hay nada que viva en su interior, se pueden conservar fácilmente y permanecer estables por más tiempo. permitiendo el uso estándar. Finalmente, Las LSC ya se utilizan en otros ensayos clínicos, por lo que existe una mayor probabilidad de poder utilizarlos en un futuro próximo.

"Al centrarnos en las defensas del cuerpo en lugar de en un virus que seguirá mutando, tenemos el potencial de crear una terapia que será útil a largo plazo". ", Dice Cheng." Siempre que el virus necesite entrar en la célula pulmonar, podemos seguir engañándolo ".

La investigación aparece en Nanotecnología de la naturaleza y fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Estadounidense del Corazón. Dr. Jason Lobo, neumólogo en UNC-CH, es coautor del artículo.