Un antiviral nasal creado por investigadores del Colegio de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia bloqueó la transmisión del SARS-CoV-2 en hurones, lo que sugiere que el aerosol nasal también puede prevenir la infección en personas expuestas al nuevo coronavirus, incluidas las variantes recientes.
El compuesto en el aerosol, un lipopéptido desarrollado por Matteo Porotto, PhD, y Anne Moscona, MD, profesores del Departamento de Pediatría y directores del Centro para la Interacción Anfitrión-Patógeno, está diseñado para evitar que el nuevo coronavirus ingrese al anfitrión. células.
El lipopéptido antiviral es económico de producir, tiene una vida útil prolongada y no requiere refrigeración. Estas características lo distinguen de otros enfoques antivirales en desarrollo, incluidos muchos anticuerpos monoclonales. El nuevo lipopéptido nasal podría ser ideal para detener la propagación de COVID en los Estados Unidos y en todo el mundo. El estudio se publicó en Science el 17 de febrero.
MODELO TESTADO EN HURONES
Los hurones se utilizan a menudo en estudios de enfermedades respiratorias porque los pulmones de estos animales y los humanos son similares. Los hurones son muy susceptibles a la infección por el SARS-CoV-2 y el virus se transmite fácilmente de un hurón a otro.
En este estudio, realizado en colaboración con Rory de Vries, PhD, y Rik de Swart, PhD, en Erasmus en los Países Bajos, el 100% de los hurones no tratados fueron infectados por sus compañeros de jaula que excretan virus, lo que se aproxima a un entorno como compartir una cama. o condiciones de vida cercanas para las personas.
Porotto y Moscona han creado previamente lipopéptidos similares (pequeñas proteínas unidas a una molécula de colesterol o tocoferol) para prevenir la infección de las células por otros virus, incluidos los virus del sarampión, la parainfluenza y Nipah. Estos compuestos antivirales han sido difíciles de llevar a ensayos en humanos, en gran parte porque las infecciones que previenen son más frecuentes o graves en contextos de bajos ingresos.
"Una lección que queremos enfatizar es la importancia de aplicar la ciencia básica para desarrollar tratamientos para los virus que afectan a las poblaciones humanas a nivel mundial"
Cuando surgió el SARS-CoV-2, los investigadores adaptaron sus diseños al nuevo coronavirus, colaborando con Christopher Alabi, PhD, de la Universidad de Cornell. "Una lección que queremos enfatizar es la importancia de aplicar la ciencia básica para desarrollar tratamientos para los virus que afectan a las poblaciones humanas a nivel mundial", dicen Moscona y Porotto. "Los frutos de nuestra investigación anterior llevaron a nuestra rápida aplicación de los métodos al COVID-19".
Un artículo que describe una primera generación del compuesto y su efecto en un modelo 3D del pulmón humano apareció por primera vez en la revista mBio el 20 de octubre. En este modelo de pulmón humano, el compuesto fue capaz de extinguir una infección inicial, prevenir la propagación de el virus dentro del pulmón y no era en absoluto tóxico para las células de las vías respiratorias.
EVITAR QUE LOS VIRUS INFECTEN LAS CÉLULAS
Los lipopéptidos funcionan impidiendo que un virus se fusione con la membrana celular de su huésped, un paso necesario que los virus envueltos, incluido el SARS-CoV-2, utilizan para infectar las células. Para fusionarse, el nuevo coronavirus despliega su proteína de pico antes de contraerse en un paquete compacto que impulsa la fusión.
El compuesto diseñado por Porotto y Moscona reconoce el pico de SARS-CoV-2, se encaja en la región desplegada y evita que la proteína del pico adopte la forma compacta necesaria para la fusión.
En los experimentos con hurones en Erasmus, el lipopéptido fue entregado a las narices de seis hurones. A continuación, se alojaron parejas de hurones tratados con dos hurones de control que recibieron un aerosol nasal de solución salina y un hurón infectado con SARS-CoV-2.
Después de 24 horas de intenso contacto directo entre los hurones, las pruebas revelaron que ninguno de los hurones tratados contrajo el virus de su compañero de jaula infectado y su carga viral era precisamente cero, mientras que todos los animales de control estaban altamente infectados.
EFECTIVOS CONTRA NUEVAS VARIANTES
Los funcionarios de salud pública están preocupados por la aparición de varias variantes del SARS-CoV-2, que parecen ser más transmisibles y mortales, y podrían ser más hábiles para evadir los anticuerpos generados por las terapias actuales y las vacunas disponibles.
Porotto y Moscona probaron el lipopéptido en células infectadas con una variedad de variantes del SARS-CoV-2, incluidas B.1.1.7 y B.1.351, y encontraron que el compuesto impedía que la proteína de punta de todas las variantes se fusionara con la membrana celular como efectivamente como la cepa dominante.
FÁCIL ADMINISTRACIÓN
Porotto y Moscona proponen que estos péptidos podrían usarse en cualquier situación en la que una persona no infectada estaría expuesta, ya sea en el hogar, la escuela, el entorno de atención médica o la comunidad.
"Incluso en un escenario ideal con grandes segmentos de la población vacunada, y con plena confianza y cumplimiento de los procedimientos de vacunación, estos antivirales formarán un complemento importante para proteger a las personas y controlar la transmisión", dicen Moscona y Porotto. Las personas que no pueden vacunarse o que no desarrollan inmunidad se beneficiarán particularmente del aerosol.
El antiviral se administra fácilmente, la protección sería inmediata y duraría al menos 24 horas
El antiviral se administra fácilmente y, según la experiencia de los científicos con otros virus respiratorios, la protección sería inmediata y duraría al menos 24 horas.
Los científicos están realizando estudios avanzados sobre la transmisión en modelos animales y sobre la producción y formulación del péptido. Esperan llevar pronto este enfoque preventivo a los ensayos clínicos en humanos, con el objetivo final de implementar la terapia para ayudar a contener la transmisión durante esta pandemia y respaldar la preparación para futuras cepas emergentes y pandemias.