Un equipo de científicos liderados desde a Universidade Católica de América (CUA), en Washington, EE UU, deseñou uns vectores virais artificiais (AVV, polas súas siglas en inglés) a partir de virus que infectan bacterias para mellorar procesos de terapia xenética. Estes nanomateriais personalizables poderían evitar a posible memoria das nosas defensas ante eles e dispoñer dunha maior capacidade.
Os virus son eficientes máquinas biolóxicas capaces de replicarse e ensamblar descendencia con rapidez. Algúns exemplos humanos, como os lentivirus, deseñáronse anteriormente para administrar ADN ou ARN terapéuticos en animais, pero a súa capacidade era limitada e presentaban varios problemas de seguridade.
Demostraron por primeira vez que un bacteriófago T4 pode envolverse nun lípido, o cal facilita a transferencia de tratamentos vitais a células humanas
O aproveitamento dos mecanismos virales mediante a construción de AVV programados con moléculas terapéuticas podería realizar reparacións beneficiosas para axudar a restablecer a saúde humana. Este método pódese levar a cabo a un baixo custo, cun alto rendemento. Ademais, os nanomateriais permaneceron estables durante varios meses, segundo o estudo publicado en Nature Communications.
Os investigadores fabricaron os AVV cun virus chamado bacteriófago T4. Estes vectores teñen un gran volume interno e unha gran superficie externa para programar e administrar biomoléculas en tratamentos.
O director fundador do Centro de Investigación Médica de Bacteriófagos da CUA, Venigalla Rao, dedícase a estudar o potencial terapéutico dun tipo de virus que non pode infectar os humanos e moitos dos cales forman parte do microbioma dun corpo san.
Rao e o seu grupo demostraron por primeira vez que un bacteriófago T4 pode envolverse nun lípido, unha innovación que facilita a transferencia de tratamentos vitais a células humanas.
“A plataforma tecnolóxica do vector viral artificial T4 (T4-AVV) pode aplicarse a unha ampla gama de enfermidades xenéticas, como a anemia falciforme, a distrofia muscular; tamén en diabetes ou cancro”, afirma Rao a SINC. “Cremos que demostramos que existe unha vía para desenvolver tratamentos de terapia xenética baseados en bacteriófagos seguros e eficaces, cun potencial curativo case ilimitado”, engade.
“Este método pode aplicarse a unha ampla gama de enfermidades xenéticas, como a anemia falciforme e a distrofia muscular”
VENIGALLA RAO, líder do estudo
En experimentos de proba de concepto, os autores xeraron AVV con carga de proteínas e ácidos nucleicos para demostrar o seu uso en enxeñería xenómica. A plataforma foi capaz de entregar con éxito o xene da distrofina de lonxitude completa en células humanas no laboratorio e realizar varias operacións moleculares para remodelar o xenoma humano.
Os autores consideran que este método pode ser prometedor no tratamento clínico de enfermidades raras, pero que deben seguir traballando para avaliar a súa seguridade. “A tecnoloxía T4-AVV debe seguir desenvolvéndose con células humanas primarias illadas do sangue antes de pasar á clínica. A tecnoloxía tamén se probará en modelos animais como o rato e o macaco Rhesus”, explica Rao.
Limitacións e próximos pasos
Una das limitacións máis difíciles de evitar nos experimentos in vivo será a resposta inmunitaria que o bacteriófago pode producir.
A este respecto, o experto destaca que “se espera que se produzan respostas inmunitarias ao vector, pero haberá que avaliar en futuros estudos clínicos como afectará isto ás terapias e como haberá que axustalas”.
“Espérase que se produzan respostas inmunitarias ao vector, pero haberá que avaliar en estudos clínicos como afectará isto ás terapias e como axustalas”
VENIGALLA RAO, líder do estudo
A investigación actual sobre terapia xenética pode clasificarse en tres grandes enfoques que se basean nos seguintes vectores ou vehículos para o tratamento: virus adenoasociados e lentivirus, nanopartículas lipídicas e nanopartículas sintéticas. Todos estes tratamentos seguen sendo experimentais.
“A terapia real está a anos vista, pero este traballo proporciona un modelo para desenvolver tratamentos e curas que salven vidas“, subliña o líder da investigación. “O que estamos a investigar é un tipo de cirurxía molecular que poida corrixir un defecto con seguridade, precisión e xerar resultados terapéuticos”.
O obxectivo final, conclúe Rao, é que, a diferenza dos actuais fármacos de moléculas pequenas que ás veces deben tomarse para sempre, un futuro fármaco baseado en bacteriófagos “podería curar en cuestión de horas ou días”.
Referencia: Design of bacteriophage T4-based artificial viral vectors for human genome remodeling (Publicado en Nature Communications)
