Nanodecoys feitos de células esferóides do pulmão humano (LSCs) podem se ligar e neutralizar o SARS-CoV-2, promovendo a eliminação viral e reduzindo a lesão pulmonar em um modelo de macaco de COVID-19. Ao imitar o receptor ao qual o vírus se liga, em vez de alvejar o próprio vírus, a terapia com nanodecoy pode permanecer eficaz contra as variantes emergentes do vírus.
O SARS-CoV-2 entra na célula quando sua proteína spike se liga ao receptor da enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2) na superfície da célula. LSCs – uma mistura natural de células-tronco epiteliais pulmonares e células mesenquimais – também expressam ACE2, tornando-as um veículo perfeito para enganar o vírus.
“Se você pensar na proteína spike como uma chave e no receptor ACE2 da célula como uma fechadura, então o que estamos fazendo com os nanodecoys é sobrecarregar o vírus com fechaduras falsas para que ele não consiga encontrar aquelas que o deixam entrar nas células pulmonares.” diz Ke Cheng, autor correspondente da pesquisa. “As travas falsas prendem e prendem o vírus, impedindo-o de infectar as células e se replicar, e o sistema imunológico do corpo cuida do resto.”
Cheng é o Randall B. Terry Jr. Distinguido Professor em Medicina Regenerativa na North Carolina State University e um professor no Departamento Conjunto de Engenharia Biomédica do Estado de NC / UNC-Chapel Hill.
Cheng e colegas da NC State e UNC-CH converteram LSCs individuais em nanovesículas, ou pequenas bolhas de membrana celular com receptores ACE2 e outras proteínas específicas de células pulmonares na superfície.
Eles confirmaram que a proteína spike se ligou aos receptores ACE2 nas iscas in vitro, então usaram um vírus mimetizador de SARS-Co-V-2 fabricado para teste in vivo em um modelo de camundongo. As iscas foram entregues por meio de terapia de inalação. Em camundongos, os nanodecoys permaneceram nos pulmões por 72 horas após uma dose e eliminação acelerada do vírus mímico.
Finalmente, uma organização de pesquisa contratada conduziu um estudo piloto em um modelo de macaco e descobriu que a terapia por inalação com os nanodecoys acelerou a depuração viral e reduziu a inflamação e a fibrose nos pulmões. Embora nenhuma toxicidade tenha sido observada no estudo com camundongos ou macacos, estudos adicionais serão necessários para traduzir essa terapia para testes em humanos e determinar exatamente como os nanodecoys são eliminados pelo corpo.
“Esses nanodecoys são essencialmente ‘fantasmas’ celulares, e um LSC pode gerar cerca de 11.000 deles”, diz Cheng. “A implantação de milhões dessas iscas aumenta exponencialmente a área de superfície de locais de ligação falsos para aprisionar o vírus, e seu tamanho pequeno basicamente os transforma em pequenos lanches do tamanho de uma mordida para macrófagos, de modo que são eliminados de forma muito eficiente.”
Os pesquisadores apontam três outros benefícios dos nanodecoys LSC. Primeiro, eles podem ser administrados de forma não invasiva aos pulmões por meio de terapia de inalação. Em segundo lugar, como os nanodecoys são acelulares – não há nada vivendo dentro deles – eles podem ser facilmente preservados e permanecer estáveis por mais tempo, permitindo o uso pronto para uso. Por fim, os LSCs já estão em uso em outros estudos clínicos, portanto, há uma probabilidade maior de podermos usá-los em um futuro próximo.
“Ao nos concentrarmos nas defesas do corpo, em vez de um vírus que continuará mutando, temos o potencial de criar uma terapia que será útil a longo prazo”, disse Cheng. “Enquanto o vírus precisar entrar na célula do pulmão, podemos continuar a enganá-lo.”
A pesquisa foi publicada na Nature Nanotechnology e foi patrocinada pelo National Institutes of Health e pela American Heart Association. Dr. Jason Lobo, pneumologista da UNC-CH, é coautor do artigo.
Publicado em 19/06/2021 15h45
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