En un experimento de laboratorio, nanopartículas “disfrazadas” de células humanas lograron atraer y neutralizar el virus SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus causante de la enfermedad covid-19. De ese modo, en el ensayo se logró que el virus perdiera su capacidad de “secuestrar” células reales y reproducirse.
Los primeros datos que describen esta nueva dirección para luchar contra la covid-19 se publicaron este miércoles en la revista Nano Letters. Los “nanoesponjas” fueron desarrollados por ingenieros de la Universidad de California (UC) en San Diego, y probados por investigadores de la Universidad de Boston.
En experimentos de laboratorio, detalla la publicación online EurekAlert!, los tipos de nanoesponjas tanto escondidas bajo membranas de células pulmonares como inmunes causaron que el virus SARS-CoV-2 perdiera hasta casi el 90% de su “infectividad viral”. La infectividad viral es una medida de la capacidad del virus para ingresar a la célula huésped y explotar sus recursos para replicarse y producir partículas virales infecciosas adicionales.
En lugar de atacar al virus en sí, estas nanoesponjas están diseñadas para atraer al virus y así proteger a las células sanas.
“Tradicionalmente, los desarrolladores de medicamentos para enfermedades infecciosas profundizan en los detalles del patógeno para encontrar objetivos farmacológicos. Nuestro enfoque es diferente. Solo necesitamos saber cuáles son las células objetivo. Y luego nuestra meta es protegerlas creando biomiméticos señuelos“, dijo Liangfang Zhang, profesor de nanoingeniería en la Escuela de Ingeniería de la UC San Diego.
Su laboratorio creó por primera vez esta plataforma biométrica de nanoesponja hace más de una década y desde entonces la ha estado desarrollando para una amplia gama de aplicaciones. Cuando apareció el nuevo coronavirus, la idea de usar la plataforma de nanoesponja para combatirlo llegó a Zhang “casi de inmediato”, dijo.
Cada nanoesponja covid-19, mil veces más pequeña que el diámetro de un cabello humano, consiste en un núcleo de polímero recubierto de membranas celulares extraídas de células epiteliales de pulmón tipo II o células de macrófagos (células especializadas del sistema inmunitario). Las membranas cubren las esponjas con los mismos receptores de proteínas de las células que suplantan, y esto incluye inherentemente cualquier receptor que el SARS-CoV-2 use para ingresar a las células del cuerpo.
Según EurekAlert!, los investigadores prepararon varias concentraciones diferentes de nanoesponjas en solución para probarlas contra el nuevo coronavirus. A una concentración de cinco miligramos por mililitro, las esponjas envueltas en la membrana de las células pulmonares inhibieron el 93% de la infectividad viral del SARS-CoV-2. Las esponjas envueltas en macrófagos inhibieron el 88% de la infectividad viral del SARS-CoV-2.
En los próximos meses, los investigadores evaluarán la eficacia de las nanoesponjas en modelos animales. Y la posibilidad de probarlas en humanos depende de una variedad de factores, pero los investigadores se están moviendo lo más rápido posible.
Dado que el nuevo coronavirus a menudo infecta las células epiteliales pulmonares como el primer paso en la infección por covid-19, Zhang y sus colegas razonaron que tendría sentido ocultar una nanopartícula en fragmentos de las membranas externas de las células epiteliales pulmonares, para ver si el virus podría ser engañado para engancharlo en lugar de una célula pulmonar.
Los macrófagos, que son glóbulos blancos que juegan un papel importante en la inflamación, también son muy activos en el pulmón durante el curso de una enfermedad covid-19, por lo que Zhang y sus colegas crearon una segunda esponja envuelta en una membrana de macrófagos.
Una dosis terapéutica de nanoesponjas podría inundar el pulmón con un billón o más de pequeñas nanoesponjas que podrían alejar el virus de las células sanas. Una vez que el virus se une con una esponja, “pierde su viabilidad y ya no es infeccioso, y será absorbido por nuestras propias células inmunes y digerido”, dijo Zhang.
