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Las partículas en forma de gota creadas para inactivar múltiples cepas del virus SARS-CoV-2 podrían algún día complementar los tratamientos actuales contra el COVID-19, según un estudio reciente realizado por investigadores de la Universidad de Michigan y la Universidad de Jiangnan en Wuxi, China.
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Aunque las vacunas de ARNm contra la COVID han prevenido en gran medida enfermedades graves, la COVID-19 aún puede causar que las personas vacunadas, especialmente las personas mayores, sean hospitalizadas. Además, siguen surgiendo nuevas cepas que requieren una vacunación continua para mantener su eficacia.
Nuestro sistema inmunológico necesita aprender sobre un virus para producir anticuerpos necesarios para combatir una infección, pero para entonces puede que sea demasiado tarde para algunas personas.
Nicholas Kotov, cocorresponsal del estudio y profesor universitario distinguido Irving Langmuir, Ciencias Químicas e Ingeniería, Universidad de Michigan
Los tratamientos son fundamentales para los pacientes con riesgo de padecer la enfermedad grave de COVID-19, pero actualmente hay pocas opciones en el mercado. La píldora antiviral Paxlovid de Pfizer se ha convertido en el tratamiento preferido después de recibir la autorización de uso de emergencia de la Administración de Alimentos y Medicamentos. Los estudios clínicos han demostrado una reducción del 89% en el riesgo de hospitalización.
Sin embargo, es posible que sólo reduzca el riesgo en un 50%, posiblemente hasta un 26%, y es posible que la píldora no sea adecuada para personas con enfermedades cardiovasculares.
Las nanopartículas podrían ayudar a las personas vulnerables durante los brotes de virus pandémicos.
Liguang Xu, cocorresponsal del estudio y profesor, Universidad de Jiangnan
La proteína de pico del SARS-CoV-2, que permite que el virus ataque tanto a las células humanas como al sistema inmunológico, está formada por componentes básicos conocidos como aminoácidos, y el orden de los aminoácidos varía de una cepa a otra.
Los anticuerpos generalmente se dirigen a una secuencia de aminoácidos específica, por lo que estas modificaciones podrían permitir que nuevas cepas evadan la inmunidad desarrollada mediante exposición previa a otras variantes del SARS-CoV-2 o versiones anteriores de la vacuna de ARNm.
En cambio, las nanopartículas del equipo apuntan a la dirección y el grado de torsión de las proteínas de pico, comúnmente conocidas como quiralidad.
Las estructuras generales de las proteínas de pico del coronavirus son similares y la quiralidad de estas proteínas de pico es la misma, lo que permite que las partículas interactúen con muchos coronavirus.
Chuanlai Xu, profesor, Universidad de Jiangnan
Las partículas se probaron en virus del resfriado y en las variantes del SARS-CoV-2, Wuhan-1 y Omicron. Lo lograron infectando ratones con pseudovirus que contenían proteínas de pico de coronavirus en sus superficies, con diferentes pseudovirus representando diferentes cepas. Cuando los ratones inhalaron las partículas, el tratamiento eliminó el 95% de los virus de sus pulmones, lo que les permitió resistir la infección hasta por tres días.
Hay dos tipos de quiralidad: zurdos y diestros. Los giros hacia la izquierda en las puntas de las nanopartículas encajan bien debido a los giros hacia la izquierda que se encuentran en las proteínas de pico del coronavirus.
André Farias de Moura, profesor asociado de química en la Universidad Federal de São Carlos en Brasil y coautor del estudio, explicó: “Al girarlo hacia la izquierda, el virus puede unirse mejor a las partículas que a las células animales y humanas. Esto aumenta la posibilidad de que el virus sea capturado por las partículas antes de que pueda infectar las células.«
Los investigadores aún no saben qué tan rápido se eliminan las partículas del cuerpo o si causan efectos secundarios dañinos en los humanos, pero esperan descubrir más en investigaciones futuras.
En el estudio también participaron investigadores de la Academia China de Ciencias Médicas, de la Facultad de Medicina de la Unión de Pekín y del Centro Brasileño de Investigación en Energía y Materiales.
Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil, Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior, Programa de Formación de Tutores del Ministerio de Educación de Brasil y Fundación de Investigación del Estado de São Paulo. Los recursos informáticos fueron proporcionados por el Laboratorio Nacional de Computación Científica y Cloud@UFSCar financió el estudio.
Referencia de la revista:
Gao, R., et. Alabama. (2024) Nanopartículas quirales cónicas como antivirales de amplio espectro térmicamente estables para variantes del SARS-CoV-2. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. doi:10.1073/pnas.2310469121
Fuente: https://umich.edu/
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