Duke Health: la tecnología de edición genética demuestra éxito en la prevención y el tratamiento de COVID

En lo que se cree que es una novedad, un equipo de investigación dirigido por Duke Health ha demostrado una forma de utilizar la tecnología CRISPR para prevenir y tratar con éxito las infecciones por COVID.

Los experimentos de prueba de concepto, realizados en ratones, modificaron una nanopartícula lipídica actualmente disponible para administrar un ARNm CRISPR/Cas13 específico que genera un ambiente inhóspito en los pulmones para la infección por SARS-CoV-2.

Si más investigaciones en humanos validan el enfoque, podría conducir a una estrategia de prevención que no dependa de la capacidad de los anticuerpos para reconocer estructuras virales específicas, por lo que sería eficaz independientemente de cómo mute el virus. El enfoque también tiene un beneficio terapéutico, ya que reduce la carga viral y previene una reacción inmune exagerada que puede volverse mortal durante las infecciones.

La investigación aparece en línea el 25 de julio en la revista. Naturaleza Química Biología.

"Nuestros resultados sugieren que la tecnología CRISPR representa una estrategia única para controlar la infección por SARS-CoV-2 y debe seguirse como un enfoque potencial para tratar la COVID", dijo el autor principal. Qianben Wang, Ph.D., profesor en la Departamento de Patología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke.

Wang y sus colegas se centraron en una proteasa (una enzima que descompone las proteínas) llamada catepsina L o CTSL. Esta proteasa es abundante en los pulmones y desde hace mucho tiempo se ha identificado que desempeña un papel clave en el SARS-CoV-2 y muchas otras infecciones por coronavirus, permitiendo que el virus ingrese a las células huésped y prolifere.

Equipos de otros investigadores han intentado utilizar inhibidores de CTSL para frustrar las infecciones por coronavirus durante muchos años. Los experimentos de laboratorio fueron prometedores, pero las pruebas en animales arrojaron resultados decepcionantes.

Aplicando la tecnología CRISPR (básicamente desactivando genes para eliminar ciertas disfunciones o, en este caso, la función de CTSL), el equipo de Wang creó una manera de iniciar de forma segura la inhibición de CTSL.

El CRISPR/Cas13, administrado por vía intravenosa a través de una nanopartícula lipídica, disminuyó el CTSL en los pulmones de los animales, lo que bloqueó de manera efectiva y segura que el virus SARS-CoV-2 ingresara a las células e infectara al huésped.

Los beneficios del enfoque como prevención de la COVID fueron limitados en el tiempo y duraron varios días en lugar de los meses o años que ofrecen las vacunas. Pero si el sistema de administración puede desarrollarse como un inhalante en lugar de una vía intravenosa, el medicamento podría autoadministrarse como medida preventiva antes o poco después de un viaje en avión o una reunión grande.

El enfoque no sólo previno la infección, sino que también mostró potencial como tratamiento. Otros experimentos en animales infectados por COVID mostraron que la nanopartícula cargada con CRISPR disminuyó la carga viral en los pulmones de animales con infecciones por COVID e inhibió la tormenta inmune que desencadena casos letales. Los animales tratados tuvieron mayores tasas de supervivencia.

Wang dijo que hay desafíos por delante, en particular desarrollar una forma de administrar la terapia como inhalante, similar a cómo se administran las terapias para el asma.

"Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que demuestra que CRISPR/Cas13 se puede utilizar como tratamiento para la infección por SARS-CoV-2", dijo Wang. "Este nanosistema se podrá adaptar fácilmente en el futuro para atacar la infección por otros virus de ADN como la hepatitis B".

Además de Wang, los autores principales del estudio incluyen a Shan-Lu Liu y Yizhou Dong. Otros autores incluyen a Zhifen Cui, Cong Zeng, Furong Huang, Fuwen Yuan, Jingyue Yan, Yue Zhao, Yufan Zhou, William Hankey, Victor X. Jin, Jiaoti Huang, Herman F. Staats, Jeffrey I. Everitt, Gregory D. Sempowski, y Hongyan Wang.

Este estudio recibió el apoyo del Departamento de Patología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke; el Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas (UC6-AI058607, R01AI150473); el Instituto Nacional del Cáncer (U54 CA260582), el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (R35 GM144117) y la Universidad Estatal de Ohio.

Los autores Wang, Cui y Dong son inventores de una solicitud de propiedad intelectual relacionada con la tecnología presentada por la Universidad de Duke.

Fuente del artículo original: WRAL TechWire