Varios centros do CSIC están a colaborar no desenvolvemento dun novo composto antiviral baseado en quitosano, tamén chamado chitosán, un material derivado de quitina, unha substancia natural presente no exoesqueleto ou cacho de crustáceos como cangrexos e camaróns.
“O composto foi deseñado no noso laboratorio en base aos sulfatos de heparano, polisacáridos sulfatados que son empregados por unha importante variedade de virus para adherirse á superficie celular durante o proceso de infección”, explica o investigador Alfonso Fernández-Mayoralas. “Os nosos polisacáridos actúan como reclamo evitando que o virus se adhira a células epiteliais, o que impide o proceso de infección”, engade Julia Revuelta.
Publicado na revista Communications Biology, o estudo revela que este fármaco bloquea a entrada dos virus nas células mediante un mecanismo de acción irreversible, e mostra unha potente actividade contra o virus que provoca a covid-19, o SARS-CoV-2, e o virus respiratorio sincitial (VRS), polo que podería utilizarse como tratamento para infeccións respiratorias virais mediante aerosois ou inhaladores, mesmo despois da infección.
Este traballo exemplifica como os enfoques multidisciplinarios poden conducir ao desenvolvemento de novos tratamentos. É un esforzo colaborativo liderado por químicos que deseñaron e sintetizaron os compostos, virólogos que seleccionaron os mellores candidatos e caracterizaron a súa actividade antiviral, biólogos estruturais que contribuíron a definir o mecanismo de acción, e expertos en bioimaxe que proporcionaron información sobre o comportamento do composto in vivo.
Antiviral para infeccións respiratorias comúns
A investigación demostrou que este composto pode inhibir a infección por diversas variantes do SARS-CoV-2, o virus que provoca a covid-19, e por distintas cepas do virus respiratorio sincitial (VRS), que afecta especialmente a bebés e persoas maiores.
Experimentos realizados en cultivos celulares mostraron que algúns destes compostos bloquean a entrada viral ao unirse a proteínas da envoltura dos virus, o que impide que estes se adhiran aos receptores celulares. “O composto máis prometedor foi capaz de bloquear a infección por estes virus, tanto en modelos de cultivo celular como en modelos de infección en ratos, mesmo cando se administrou despois de que comezase a infección”, explica Ron Geller.
En ratos infectados con SARS-CoV-2, a administración do antiviral antes da infección reduciu a carga viral en máis de seis ordes de magnitude. Mesmo cando se aplicou despois da infección, observouse unha diminución significativa do virus nos pulmóns dos animais tratados. “Estes resultados son moi prometedores e dan unha idea do potencial antiviral deste tipo de compostos”, indica Miguel A. Martín Acebes, científico a cargo dos ensaios de eficacia antiviral do composto en ratos.
De maneira similar, en modelos de infección por VRS, o composto reduciu de maneira notable a replicación viral. “O composto funciona ao unirse directamente ao virus e evitar que entre nas células. Dado que foi ben tolerado en animais, estes resultados suxiren que é un excelente candidato para o seu posterior desenvolvemento como tratamento antiviral para estas infeccións respiratorias virais comúns”, argumenta Ron Geller. Entre as súas vantaxes destaca que “funciona contra múltiples virus, non só contra un virus específico, e bloquea a infección nunha etapa temperá, antes de que o virus entre nas células, impedindo a proliferación logarítmica do virus”.
Fármaco seguro para aplicacións repetidas
“Un dos achados máis relevantes do estudo é que o composto non só prevén a infección cando se administra antes da exposición ao virus, senón que tamén é eficaz como tratamento posterior. Isto é particularmente importante en infeccións como na covid-19 e o VRS, onde o diagnóstico temperán podería permitir a aplicación de terapias que reduzan a carga viral e a severidade da enfermidade”, aseguran os investigadores Julia Revolta e Alfonso Fernández-Mayoralas.
Os investigadores tamén analizaron a seguridade do composto en modelos animais e non atoparon signos de toxicidade tras a súa administración reiterada por vía intranasal. Ademais, mediante unha modificación química selectiva conseguiuse introducir posteriormente un radioisótopo coa fin de levar a cabo estudos de biodistribución no laboratorio de Jordi Llop. Os resultados mostraron que o fármaco se elimina do organismo en aproximadamente 48 horas, o que suxire que o seu uso podería ser seguro para aplicacións repetidas.
Aerosois fronte a futuras pandemias
Dado que o composto se basea en quitosano, un polímero de orixe natural abundante e amplamente utilizado na industria biomédica e alimentaria, a súa produción a grande escala sería viable e accesible. Isto abre a porta ao desenvolvemento de formulacións como aerosois nasais ou inhaladores para a prevención e tratamento de infeccións respiratorias virais. Este avance representa unha estratexia innovadora para combater enfermidades virais emerxentes e reemerxentes, proporcionando unha ferramenta valiosa para obter protección rápida ante futuras pandemias e para o control de infeccións respiratorias estacionais, destacan os investigadores.
