Micrografía electrónica de transmisión de partículas del virus SARS-CoV-2, aisladas de un paciente. Imagen capturada y coloreada en el Centro de Investigación Integrada (IRF) del NIAID en Fort Detrick, Maryland. Crédito:NIAID
Científicos del MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas y Northwestern Medicine han identificado vesículas extracelulares naturales que contienen la proteína ACE2 (evACE2) en la sangre de pacientes con COVID-19 que pueden bloquear la infección de amplias cepas del virus SARS-CoV-2 en estudios preclínicos . El estudio fue publicado hoy en Nature Communications .
El evACE2 actúa como señuelo en el cuerpo y puede servir como una terapia que se desarrollará para la prevención y el tratamiento de las cepas actuales y futuras del SARS-CoV-2 y los coronavirus posteriores, informan los científicos. Una vez desarrollado como producto terapéutico, evACE2 tiene el potencial de beneficiar a los humanos como tratamiento biológico con toxicidades mínimas.
El estudio es el primero en demostrar que evACE2 es capaz de combatir las nuevas variantes del SARS-CoV-2 con una eficacia igual o mejor que la cepa original. Los investigadores encontraron que evACE2 existe en la sangre humana como una respuesta antiviral natural. Cuanto más grave, mayores son los niveles de evACE2 detectados en la sangre del paciente.
"Cada vez que surge una nueva cepa mutante de SARS-CoV-2, la vacuna original y los anticuerpos terapéuticos pueden perder poder contra alfa, beta, delta y el omicron más reciente", dijo el coautor principal Huiping Liu, M.D., Ph.D. ., profesor asociado de farmacología y medicina en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern. "Sin embargo, la belleza de evACE2 es su superpoder para bloquear amplias cepas de coronavirus, incluido el SARS-CoV-2 actual e incluso los futuros coronavirus del SARS para que no infecten a los humanos. Nuestros estudios en ratones demuestran el potencial terapéutico de evACE2 para prevenir o bloquear el SARS-CoV- 2 cuando llega a las vías respiratorias a través de gotitas".
Los evACE2 son pequeñas burbujas de lípidos del tamaño de nanopartículas que expresan la proteína ACE2, como manijas para que el virus las agarre. Estas vesículas actúan como señuelos para alejar al virus SARS-CoV-2 de la proteína ACE2 en las células, que es como el virus infecta las células. La proteína de pico del virus agarra evACE2 en lugar de ACE2 celular, evitando que ingrese a la célula. Una vez capturado, el virus flotará inofensivamente o será eliminado por una célula inmune de macrófagos. Ya no puede causar infección.
"La conclusión clave de este estudio es la identificación de vesículas extracelulares naturales en el cuerpo que expresan el receptor ACE2 en su superficie y sirven como parte de la defensa adaptativa normal contra los virus que causan COVID-19", dijo el coautor Raghu. Kalluri, M.D., Ph.D., presidente de Biología del Cáncer en MD Anderson. "Sobre la base de esto, hemos descubierto una manera de aprovechar esta defensa natural como una nueva terapia potencial contra este devastador virus".
La pandemia de COVID-19 ha sido extendida y desafiada por un virus SARS-CoV-2 en constante cambio. Uno de los mayores desafíos es el objetivo móvil del coronavirus patógeno que evoluciona constantemente hacia nuevas cepas (variantes) de virus con mutaciones. Estas nuevas cepas virales albergan varios cambios en el pico de proteína viral con altas tasas de infección y mayores avances debido a las ineficiencias de las vacunas y la resistencia a los anticuerpos monoclonales terapéuticos.
"Nuestros estudios demuestran que las vesículas extracelulares actúan para neutralizar la infección por SARS-CoV-2 y destacan el potencial de las vesículas extracelulares para desempeñar un papel más amplio en la defensa contra otros tipos de infecciones que podrían explotarse terapéuticamente", dijo la coautora principal Kathleen McAndrews, Ph.D., becaria postdoctoral en Biología del Cáncer en MD Anderson.
Northwestern y MD Anderson tienen una patente pendiente sobre evACE2. El objetivo es colaborar con socios de la industria y desarrollar evACE2 como un producto terapéutico biológico (aerosol nasal o terapias inyectadas) para la prevención y el tratamiento de la COVID-19. Liu y otro coautor principal, Deyu Fang, de patología en Northwestern, formaron una nueva empresa, Exomira, para tomar esta patente y desarrollar evACE2 como tratamiento.
"Sigue siendo urgente identificar nuevas terapias", dijo Liu. "Creemos que evACE2 puede enfrentar los desafíos y luchar contra amplias cepas de SARS-CoV-2 y futuros coronavirus emergentes para proteger a los inmunocomprometidos (al menos el 2,7 % de los adultos estadounidenses), los no vacunados (94 % en países de bajos ingresos y más de 30 % en los EE. UU.) e incluso los vacunados contra infecciones avanzadas".
Un equipo de más de 30 autores colaboró en este trabajo. Incluyen a cuatro coautores principales, Lamiaa El-Shennawy, Andrew Hoffmann y Nurmaa Dashzeveg, todos del laboratorio Liu en Northwestern, y McAndrews del laboratorio Kalluri de MD Anderson. Hallan anticuerpo que inhibe una amplia gama de sarbecovirus
