Proteínas de ingeniería: Una futura opción de tratamiento para la COVID-19

Unas proteínas de nueva ingeniería denominadas DARPins pueden disminuir la presencia de COVID-19 en las vías respiratorias y administrarse en forma de spray nasal

01.12.2022 - Estados Unidos

El Covid-19 ha tenido un impacto sanitario mundial duradero que sigue siendo un reto para el sistema sanitario. A medida que el coronavirus sigue mutando, las actuales estrategias de prevención de la COVID-19 están plagadas de interrupciones en la cadena de suministro, altos costes de fabricación de vacunas e inconvenientes métodos de administración de las mismas. En un estudio publicado en la revista Nature Chemical Biology, el laboratorio del doctor Zhilei Chen, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Texas A&M, diseñó dos proteínas pequeñas y específicamente dirigidas que podrían administrarse en forma de aerosol nasal para proteger contra el COVID-19 y tratarlo.

Las proteínas se planificaron sobre la proteína de repetición de anquirina diseñada (DARPin), un andamio sintético inspirado en una clase de proteínas de unión que se encuentran habitualmente en la naturaleza. En comparación con los fármacos convencionales basados en anticuerpos, las DARPins son menos propensas a "estropearse" durante el almacenamiento prolongado a temperaturas de moderadas a altas y pueden fabricarse en grandes cantidades a bajo coste, lo que hace que las DARPins sean potencialmente mucho más asequibles. Además, dado que las DARPins tienen aproximadamente una octava parte del tamaño de un anticuerpo, tienen la capacidad de acceder a "puntos calientes" específicos de importancia terapéutica en una proteína relacionada con la enfermedad con mayor precisión.

En este estudio, los investigadores crearon dos moléculas DARPin que se ensamblan en grupos de tres y bloquean la interacción entre la proteína principal utilizada por el virus COVID-19 para entrar en las células y su pareja en las células huésped, deteniendo así el virus en su camino. Cuando se introducen en la nariz de modelos animales con el virus causante de la COVID, los DARPins reducen hasta 100 veces la cantidad de virus que se acumula en las vías respiratorias y disminuyen significativamente la progresión de la enfermedad. Además, los DARPins fueron eficaces no sólo contra la variante original, sino también contra todas las variantes más recientes del COVID, incluida la cepa omicron. Los investigadores atribuyen la amplia eficacia de los DARPins a su diseño de ingeniería, que dio lugar a DARPins capaces de imitar una interfaz clave en el receptor celular que necesita el virus para entrar en las células.

"Este estudio ofrece la posibilidad de un aerosol nasal a la carta capaz de hacer frente al COVID antes o después de la exposición al virus", dijo Chen. El descubrimiento del equipo ofrece otra opción terapéutica potencialmente más económica para quienes no pueden recibir las vacunas tradicionales o se consideran de alto riesgo.

Las moléculas DARPin fueron diseñadas por el doctor Vikas Chonira, con la ayuda del doctor Rudo Simeon, ambos becarios postdoctorales del laboratorio de Chen. Esta investigación forma parte de un esfuerzo de colaboración más amplio que incluyó a Michael S. Diamond, MD, PhD, de la Universidad de Washington; Peter D. Kwong, PhD, de los Institutos Nacionales de Salud; y Zhiqiang An, PhD, de la Universidad de Texas Health Houston. La financiación del laboratorio de Chen procede del Premio al Nuevo Innovador de los NIH.

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