La pandemia de COVID-19 demostró la importancia de estar preparados con intervenciones farmacológicas para contener brotes virales que, de otro modo, podrían tener consecuencias devastadoras. En preparación para la próxima pandemia, o Enfermedad X, existe una necesidad urgente de tecnologías de plataforma versátiles que puedan reutilizarse en poco tiempo para combatir brotes infecciosos.
Un equipo de investigadores, dirigido por el profesor asistente Minh Le del Instituto de Medicina Digital (WisDM) y el Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina Yong Loo Lin de la Universidad Nacional de Singapur (NUS Medicine), descubrió que las partículas de tamaño nanométrico liberadas por Las células, denominadas "vesículas extracelulares" (EV), pueden frenar la infectividad viral del SARS-CoV-2 (su tipo salvaje y sus variantes) y potencialmente otras enfermedades infecciosas.
El profesor asistente Le dijo:"Nuestro estudio demostró que estas nanopartículas derivadas de células son portadoras eficaces de fármacos que se dirigen precisamente a genes virales. Por lo tanto, estos vehículos eléctricos son una herramienta eficaz para la intervención terapéutica en pacientes infectados con COVID-19 u otras enfermedades infecciosas. enfermedades."
El estudio, realizado en colaboración con el Centro Central de Nivel de Bioseguridad 3 (BSL3) de NUS Medicine, el Instituto de Ciencias del Cáncer de Singapur en la Universidad Nacional de Singapur y la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), demostró una potente inhibición de Infección por COVID-19 en modelos de laboratorio utilizando una combinación de inhibición basada en EV y terapia de ARN antisentido mediada por oligonucleótidos antisentido (ASO).
Los ASO, una herramienta versátil que se puede aplicar a cualquier gen de interés, pueden reconocer y unirse a regiones complementarias de moléculas de ARN diana e inducir su inhibición y degradación.
En el estudio, publicado en ACS Nano , los autores utilizaron vehículos eléctricos derivados de glóbulos rojos humanos para administrar ASO en sitios clave infectados con SARS-CoV-2, lo que resultó en una supresión eficiente de la infección y replicación del SARS-CoV-2.
Los investigadores también descubrieron que los vehículos eléctricos exhibían distintas propiedades antivirales, capaces de inhibir las vías de infección viral mediadas por el receptor de fosfatidilserina (PS), una vía clave utilizada por muchos virus para facilitar la infección viral. Estos mecanismos inhibidores virales fueron aplicables a múltiples variantes del SARS-CoV-2, incluidas las cepas delta y omicron, lo que garantiza su amplia eficacia contra la infección por SARS-CoV-2.
Los resultados del estudio apuntan a la terapia de ARN antisentido con ASO como un enfoque potencialmente eficaz que podría servir para combatir futuros brotes virales. La plataforma que se desarrolló para administrar ASO a través de vehículos eléctricos dirigidos a los genes virales del SARS-CoV-2 se puede aplicar fácilmente para tratar otras infecciones virales reemplazando las secuencias de ASO con aquellas complementarias a los genes virales objetivo.
La profesora adjunta Le y sus estudiantes de posgrado Migara Jay y Gao Chang, los primeros autores del estudio, están desarrollando actualmente combinaciones más potentes de ASO con la ayuda de modelos de predicción de inteligencia artificial para lograr una inhibición viral mejorada. Este esfuerzo de colaboración incluye una asociación con los equipos de investigación del profesor asociado Edward Chow de WisDM, NUS Medicine y BSL3 Core Facility de NUS Medicine.
El profesor asociado Justin Chu, director de la instalación central BSL3 de NUS Medicine y coautor del estudio, añadió:"Esta extraordinaria tecnología de plataforma de administración basada en vesículas extracelulares, junto con la terapia antiviral, es muy prometedora para combatir una amplia gama de virus. e incluso la Enfermedad X."
Esta última es una descripción general de amenazas infecciosas emergentes y desconocidas, como los nuevos coronavirus. El término se utilizó para alertar y fomentar el desarrollo de tecnologías de plataforma, incluidas vacunas, terapias farmacológicas y pruebas de diagnóstico, que podrían personalizarse rápidamente y luego implementarse contra futuros brotes epidémicos y pandémicos. Assoc Prof Chu también es del Programa de Investigación Traslacional de Enfermedades Infecciosas de NUS Medicine.
El profesor Dean Ho, catedrático de Provost y director de WisDM en NUS Medicine, afirmó:"Este trabajo acerca la plataforma de administración de fármacos basada en vesículas extracelulares, escalable y bien tolerada, un paso importante hacia los estudios de validación clínica".
Más información: Migara K. Jayasinghe et al, Las vesículas extracelulares derivadas de glóbulos rojos muestran efectos antivirales endógenos y mejoran la eficacia de la terapia con oligonucleótidos antivirales, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c06803
Información de la revista: ACS Nano
Proporcionado por la Universidad Nacional de Singapur
