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Los investigadores descubrieron que los nanocuerpos de "súper inmunidad" de las llamas pueden ofrecer protección contra los virus que causan el COVID-19 y enfermedades similares.Karl-Josef Hildenbrand/alianza de imágenes a través de Getty Images
  • Los investigadores descubrieron que las moléculas inmunitarias de las llamas pueden neutralizar todas las cepas de SARS-CoV-2 que causan la COVID-19, incluida Omicron.
  • Señalaron que estas moléculas son baratas, fáciles de producir y modificables.
  • Aunque se necesita más investigación, las moléculas se muestran prometedoras como un tratamiento ampliamente protector, rentable y conveniente para futuros brotes.

Los coronavirus son uno de losamenazas más apremiantesa la salud mundial debido a su alta diversidad genética, mutaciones frecuentes y presencia en áreas densamente pobladas.

Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar intervenciones amplias, efectivas y complementarias para los virus.

Los nanocuerpos, anticuerpos con una cadena polipeptídica en lugar de dos, se producen naturalmente en llamas y, debido a su pequeño tamaño, pueden atacar antígenos virales con alta afinidad y selectividad.

Por lo tanto, los nanocuerpos pueden ser un agente antiviral rentable y podrían servir como un sistema modelo para estudiar anticuerpos.

Recientemente, los investigadores desarrollaron un nanocuerpo ultrapotente que podría brindar una fuerte protección contra todas las variantes del SARS-CoV-2 que causan la COVID-19, incluido Omicron.

“Estos nanoanticuerpos novedosos superan los problemas fundamentales que enfrentan las moléculas grandes como los anticuerpos humanos”, dijo el Prof. Elizabeta Mukaetova-Ladinska, profesora de psiquiatría de la vejez en la Universidad de Leicester en el Reino Unido, a Medical News Today.

“[Estos problemas incluyen] una penetración deficiente en los tejidos, incluidos los tumores sólidos y la barrera hematoencefálica, y una unión deficiente o nula a regiones en la superficie de algunas moléculas a las que solo pueden acceder por completo moléculas de menor tamaño”, agregó.

El estudio fue publicado en Cell Reports.

Inmunizando a la llama 'Wally'

Para el estudio, los investigadores inmunizaron a una llama llamada "Wally" con el dominio de unión al receptor (RBD) del SARS-CoV-2, el pico corto del virus que se adhiere a las proteínas de las células humanas para ingresar e infectarlas.

Luego recolectaron una muestra de sangre de Wally y lo volvieron a inmunizar con cuatro refuerzos adicionales durante dos meses antes de recolectar una segunda muestra de sangre.

En las pruebas de laboratorio, la segunda muestra de sangre mostró más afinidad por el SARS-CoV-2 RBD que la primera.También neutralizó la cepa Wuhan-Hu-1 del SARS-CoV-2 junto con las variantes preocupantes alfa y Lamba.

Los investigadores también encontraron que la sangre de la segunda muestra neutralizó Beta, Delta y SARS-CoV de manera más eficiente en 6, 2,3 y 9,3 veces que la primera muestra.

Utilizando la proteómica, los investigadores identificaron a continuación 100 nanocuerpos con una alta afinidad por el SARS-CoV-2.

Los investigadores probaron 17 de estos nanocuerpos en cinco variantes del SARS-CoV-2, incluido Omnicron y otros 18 virus relacionados con el SARS, conocidos como sarbecovirus.

Si bien todos los nanocuerpos se unieron fuertemente a todas las variantes, siete mostraron una actividad excepcionalmente amplia y se unieron a todos los sitios objetivo.

A partir de pruebas adicionales, los investigadores notaron que todos menos uno de estos 17 nanocuerpos inhibieron potentemente el SARS-CoV-2 y las variantes preocupantes in vitro.

A continuación, los investigadores fusionaron dos de los nanocuerpos más potentes y de amplio espectro para demostrar su alto potencial de bioingeniería.Llamaron a la molécula resultante 'PiN-31' y notaron su capacidad para unirse simultáneamente a dos regiones de virus similares al SARS.RBD, junto con su potencial para administrarse a través de un aerosol nasal.

"En un estudio preclínico, hemos demostrado que nuestro nanocuerpo, PiN-31, puede proteger tanto el pulmón como el tracto respiratorio superior de la infección".Yi Shi, PhD., Profesor Asistente en el Departamento de Biología Celular y Fisiología de la Universidad de Pittsburgh, autor principal del estudio, dijo a MNT.

“[Nuestros datos indican] que la terapia de inhalación basada en nanocuerpos puede minimizar la transmisión y probablemente sea complementaria a la vacuna existente”, explicó.

Mecanismos subyacentes

Cuando se le pidió que explicara con más detalle cómo los nanocuerpos de llama son efectivos contra virus similares al SARS, el Dr.Shi dijo:

“Estos nanocuerpos apuntan fuertemente a sitios (los llamados epítopos) en el dominio de unión al receptor (RBD) que están altamente conservados entre los virus similares al SARS. Estos epítopos son importantes para la aptitud viral, por lo que, por lo general, no pueden mutar. Eso explica por qué los nanocuerpos de pan-sarbecovirus pueden proteger contra un amplio espectro de virus similares al SARS, incluidas las variantes del SARS-CoV-2 y el SARS-CoV-1”, dijo.

“Los epítopos conservados son difíciles de alcanzar por los nanocuerpos porque estas regiones son pequeñas, flexibles y planas. Sin embargo, los nanocuerpos de pan-sarbecovirus que hemos descubierto parecen estar muy evolucionados para obtener la extraordinaria capacidad de unión”.Dr.Shi añadió.

Los investigadores concluyeron que los nanocuerpos se muestran prometedores como tratamientos ampliamente protectores, rentables y convenientes para futuros brotes.

Cuando se le preguntó acerca de las limitaciones del estudio, el Dr.Shi señaló que aún no han evaluado la eficacia in vivo de los nanocuerpos.Señaló que idealmente los nanocuerpos deberían ser 'humanizados' antes de los ensayos clínicos, en lo que su equipo está trabajando a través de su software recientemente desarrollado: "llamanada.”

Implicaciones del tratamiento

Dr.Shi señaló que los nanocuerpos son económicos de fabricar en comparación con los anticuerpos monoclonales, ya que pueden producirse rápidamente a partir de microbios como E Coli y células de levadura.También pueden ser bioingeniería para mejorar la funcionalidad.

Agregó que los nanocuerpos son estables a temperatura ambiente, lo que significa que pueden evitar los problemas de la cadena de frío asociados con las vacunas de ARNm y distribuirse de manera más equitativa en todo el mundo.

Dr.Shi explicó además que los nanocuerpos estables pueden resistir la aerosolización, lo que significa que pueden llegar a los pulmones por inhalación, lo que reduce drásticamente la dosis requerida y reduce los costos de la terapia.

Dr.Mukaetova-Ladinska señaló que los nanocuerpos también se pueden producir de manera más consistente que los anticuerpos monoclonales o policlonales, ya que se reproducen en condiciones de laboratorio a partir de ADN clonal.Los anticuerpos monoclonales, en comparación, anotó, pueden sufrir una deriva genética que conduce a la variabilidad de un lote a otro.

Sin embargo, agregó que los nanocuerpos también pueden tener un potencial de tratamiento más amplio, ya que pueden cruzar la barrera hematoencefálica e interactuar directamente con las células neuronales.También se pueden usar para tratar afecciones como el glioblastoma y la enfermedad de Alzheimer.

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