Un medicamento común, ya aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos FDA, también puede ser una herramienta poderosa para combatir el COVID-19, según una investigación publicada esta semana en Investigación antiviral .
SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, utiliza una proteína de punta de superficie para adherirse a las células humanas e iniciar la infección. Pero la heparina, un anticoagulante también disponible en variedades no anticoagulantes, se une fuertemente con la punta de superficieproteína, que potencialmente bloquea la infección. Esto lo convierte en un señuelo, que podría introducirse en el cuerpo usando un aerosol nasal o nebulizador y ejecutar interferencias para reducir las probabilidades de infección. Estrategias similares de señuelo ya han demostrado ser prometedoras para frenar otros virus,incluyendo influenza A, Zika y dengue.
"Este enfoque podría usarse como una intervención temprana para reducir la infección entre las personas que dieron positivo, pero aún no sufren síntomas. Pero también vemos esto como parte de una estrategia antiviral más amplia", dijo Robert Linhardt, directorautor y profesor de química y biología química en el Instituto Politécnico Rensselaer. "En última instancia, queremos una vacuna, pero hay muchas formas de combatir un virus y, como hemos visto con el VIH, con la combinación correcta de terapias, podemoscontrolar la enfermedad hasta que se encuentre una vacuna ".
Para infectar una célula, un virus primero debe adherirse a un objetivo específico en la superficie celular, cortar a través de la membrana celular e insertar sus propias instrucciones genéticas, secuestrando la maquinaria celular para producir réplicas del virus. Pero el virus podríaCon la misma facilidad se puede persuadir para que se adhiera a una molécula señuelo, siempre que la molécula ofrezca el mismo ajuste que el objetivo celular. Una vez unido a un señuelo, el virus se neutralizaría, no podría infectar una célula o liberarse, y eventualmente se degradaría.
En humanos, el SARS-CoV-2 se une a un receptor ACE2, y los investigadores plantearon la hipótesis de que la heparina ofrecería un objetivo igualmente atractivo. En un ensayo de unión, los investigadores encontraron que la heparina se unía a la proteína del pico del SARS-CoV-2 triméricoen 73 picomoles, una medida de la interacción entre las dos moléculas.
"Eso es excepcional, unión extremadamente fuerte", dijo Jonathan Dordick, profesor de ingeniería química y biológica en Rensselaer que está colaborando con Linhardt para desarrollar la estrategia señuelo. "Es cientos de miles de veces más fuerte que un antígeno de anticuerpo típico. Una vez quese une, no va a salir "
Linhardt, reconocido internacionalmente por su creación de heparina sintética, dijo que, al revisar los datos de secuenciación para SARS-CoV-2, el equipo reconoció ciertos motivos en la proteína de la espiga y sospechó que se uniría a la heparina. Además de la unión directaEn el ensayo, el equipo probó la fuerza con la que tres variantes de heparina, incluida una heparina de bajo peso molecular no anticoagulante, se unen al SARS-CoV-2, y utilizaron modelos computacionales para determinar los sitios específicos donde los compuestos se unen al virus.Los resultados confirman que la heparina es un candidato prometedor para la estrategia señuelo. Posteriormente, los investigadores han comenzado a trabajar en evaluaciones de la actividad antiviral y la citotoxicidad en células de mamíferos.
"Este no es el único virus que vamos a enfrentar en una pandemia", dijo Dordick. "Realmente no tenemos grandes antivirales, pero este es un camino a seguir. Necesitamos estar en una posición dondeEntendemos cómo cosas como la heparina y los compuestos relacionados pueden bloquear la entrada del virus ".
En trabajos anteriores, un equipo dirigido por Linhardt y Dordick demostró la estrategia de señuelo en virus con un mecanismo similar al SARS-CoV-2. En 2019, el equipo creó una trampa para el virus del dengue, uniendo aptámeros específicos - moléculas del viruslos pestillos se unirán, precisamente, a las puntas y vértices de una estrella de cinco puntas hecha de ADN plegado. Flotando en el torrente sanguíneo, la trampa se ilumina cuando se activa, creando la prueba más sensible del mundo para enfermedades transmitidas por mosquitos.para eso, crearon un polímero sintético configurado para que coincida con los puntos de retención del ácido siálico en el virus de la influenza, reduciendo la mortalidad por influenza A en ratones del 100% al 25% durante 14 días.
"Este enfoque innovador para atrapar virus en forma efectiva es un excelente ejemplo de cómo los enfoques de biotecnología desarrollados en Rensselaer se están presentando para abordar problemas de salud globales desafiantes", dijo Deepak Vashishth, director del Centro de Biotecnología y Estudios Interdisciplinarios de Rensselaer,de los cuales tanto Dordick como Linhardt son parte. "Los profesores Dordick y Linhardt han trabajado en colaboración en todas las disciplinas, y su investigación muestra promesas incluso más allá de esta pandemia actual".
"Caracterización de glucosaminoglucano y nuevas interacciones de unión a glucoproteína espiga coronavirus SARS-CoV-2" se publicó en Investigación antiviral . En Rensselaer, Linhardt y Dordick se unieron a la investigación por Fuming Zhang, y también por investigadores de la Universidad de California en San Diego, la Universidad de Duke y la Universidad de George, Atenas con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Politécnico Rensselaer . Original escrito por Mary L. Martialay. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :