Investigadores exploran una terapia con nanocuerpos inhalables para el SARS-CoV-2


La pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) causada por el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) es el tercer brote importante de coronavirus en el mundo. Hasta la fecha, el SARS-CoV-2 ha infectado a más de 135 millones de vidas y ha causado más de 2,9 millones de muertes.

A pesar de que se están desarrollando y administrando vacunas contra el SARS-CoV-2 a un ritmo sin precedentes, el tratamiento de esta infección sigue siendo un desafío.

Para abordar esto, los investigadores de China han utilizado nanocuerpos (Nb) como un posible enfoque terapéutico. En un artículo reciente, publicado en la revista MedComm, informaron de bibliotecas de presentación de fagos Nb derivadas de cuatro camellos inmunizados con el RBD de pico de SARS-CoV-2.

Estudio: un potente nanocuerpo neutralizante contra el SARS ‐ CoV ‐ 2 con potencial de liberación por inhalación.  Haber de imagen: Huen Structure Bio / Shutterstock

Entre los candidatos de Nbs identificados para reconocer el SARS-CoV-2-RBD, los investigadores presentaron Nb11-59, con la actividad más alta, una molécula profiláctica y terapéutica prometedora contra el SARS-CoV-2, especialmente a través de la administración por inhalación.

El homotrímero de glicoproteína de pico (S) en el SARS-CoV-2 juega un papel fundamental en la entrada viral. El dominio de unión al receptor de la espiga (RBD) se une a la enzima convertidora de angiotensina humana 2 (ACE2) del receptor del huésped. Los eventos clave en el secuestro viral y la fusión de la envoltura viral con las membranas del hospedador incluyen 1) unión al receptor, 2) procesamiento proteolítico y 3) reordenamiento estructural de la proteína S.

Los anticuerpos de cadena pesada solamente (HCAb) aislados de camellos son alternativas a los anticuerpos terapéuticos. Los HCAb constan de solo dos cadenas pesadas sin cadenas ligeras. Contiene un dominio variable único (VHH), un anticuerpo de dominio único, también conocido como nanocuerpo (Nb). Los Nb tienen afinidades y especificidades similares por los antígenos como los anticuerpos tradicionales.

Sin embargo, los Nbs son de menor tamaño y mayor estabilidad. Por lo tanto, los Nbs se pueden nebulizar fácilmente y administrar directamente a los pulmones mediante un inhalador. Este enfoque para desarrollar anticuerpos neutralizantes en este estudio se centra en la focalización del SARS-CoV-2.

Debido a la falta de dominio Fc, Nbs o VHH representan anticuerpos neutralizantes ideales contra infecciones virales “.

En este estudio, los investigadores utilizaron la cepa IVCAS 6.7512 del SARS-CoV-2, ofrecida por National VirusResource, Instituto de Virología de Wuhan, Academia de Ciencias de China. Obtuvieron la secuencia de codificación de SARS-CoV-2 spike RBD del sitio web de UniProt (https://www.uniprot.org/). Los investigadores construyeron la biblioteca de presentación de fagos; utilizaron la tecnología de visualización de fagos para realizar el biopanning de Nbs.

Los investigadores identificaron Nbs específicos para el pico RBD del SARS-CoV-2. Aquí, informaron que de los 381 Nbs que identificaron, 229 Nbs se unen a los ocho mutantes y los Nbs restantes se unen al menos a un mutante. Demostraron que esta biblioteca de Nbs podría ser un valioso recurso de detección de reactivos diagnósticos y terapéuticos eficaces para COVID-19.

Además, identificaron y caracterizaron Nb con actividad bloqueante de SARS-CoV-2-RBD / ACE2; seleccionando siete Nbs de todos los candidatos. Luego, los investigadores eligieron estos siete Nb, que representaban una excelente capacidad de unión a RBD y una capacidad sobresaliente para bloquear la infección, para realizar un estudio funcional completo sobre el SARS-CoV-2-RBD o diferentes mutantes de RBD.

Debido a que el coronavirus puede reaparecer con frecuencia en las próximas décadas, lo que representa una seria amenaza en todo el mundo, los investigadores vieron la necesidad de encontrar medicamentos contra el coronavirus con una actividad neutralizante de amplio espectro. Por lo tanto, analizaron la actividad neutralizante de los siete Nbs en busca de otros beta-coronavirus especies, murciélago-SL-CoV-WIV-RBD y SARS-CoV-2-RBD. Observaron dos Nb, Nb11-59 y Nb16-68, demostraron una potencia neutralizante contra ambas especies.

Estos dos Nb, Nb16‐68 y Nb11‐59, también exhibieron potentes actividades neutralizantes contra el SARS ‐ CoV ‐ 2 auténtico, demostrando ser nuevos candidatos potentes para el tratamiento con COVID-19.

Dado que Nb11-59 exhibió la mejor actividad de neutralización hacia el auténtico SARS-CoV-2 con una dosis neutralizante del 50% (ND50) de 0,55 μg / ml, los investigadores lo seleccionaron para estudios posteriores. Nb11-59 fue humanizado y expresado en Pichia pastoris (una levadura) por fermentación. Informaron una producción a gran escala con títulos de 20 g / L y una pureza del 99,36%. Los investigadores afirmaron que esta es la expresión más alta de Nbs entre el rendimiento que se ha informado hasta ahora. Por tanto, se puede utilizar rápida y ampliamente como molécula preventiva o terapéutica.

Los resultados demostraron que hemos desarrollado de forma creativa el primer Nb contra el SARS-CoV-2 con potencial de administración por inhalación “.

Los investigadores mostraron una mayor estabilidad del fármaco e indicaron que la nebulización en condiciones de formulación no socavaba significativamente su estabilidad.

En este estudio, los investigadores sugieren que la colección de Nbs específica de RBD podría ser muy valiosa en el desarrollo de reactivos de diagnóstico y terapéuticos para COVID-19. Sugirieron técnicas de seguimiento rápido del virus SARS-CoV-2 con Nbs y Nbs como sondas PET-CT.

Los investigadores identificaron aquí una molécula potente neutralizante de Nb11-59, que reconoce no solo el tipo salvaje sino también ocho mutantes de las proteínas RBD. Ellos elaboraron la eficacia de esta molécula, junto con una revisión de las opciones terapéuticas actuales para la infección por SARS-CoV-2 y COVID-19.

Nb11-59, como un anticuerpo de dominio único con tamaño pequeño, podría administrarse al sitio de infección por inhalación, respaldado por su alta estabilidad que varía de 4 ° C a 40 ° C, y su perfil de estabilidad posterior a la nebulización consistente, que es probablemente sea muy eficaz para controlar el SARS-CoV-2.

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