Tratamiento inhalable basado en nanocuerpos administrados en dosis ultrabajas podría prevenir y tratar las infecciones por el SARS-CoV-2

Esta es la primera vez que los nanocuerpos, que son similares a los anticuerpos monoclonales, pero de menor tamaño, más estables y baratos de producir, se probaron para el tratamiento por inhalación contra infecciones por coronavirus en un modelo preclínico. Los científicos demostraron que dosis bajas de un nanocuerpo en aerosol llamado Nanobody-21 inhalable de Pittsburgh (PiN-21) protegieron a los hámsteres de la dramática pérdida de peso típicamente asociada con la infección severa por SARS-CoV-2 y redujeron el número de partículas de virus infecciosos en las cavidades nasales, garganta y pulmones de los animales en un millón de veces, en comparación con el tratamiento con placebo con un nanocuerpo que no neutraliza el virus.

Anteriormente, los científicos habían descubierto un gran repertorio de más de 8.000 nanocuerpos de SARS-CoV-2 de alta afinidad. De este repertorio, los científicos seleccionaron un nanocuerpo ultrapotente (Nb21) y le aplicaron bioingeniería en una forma trimérica para maximizar aún más su actividad antiviral. El PiN-21 resultante es, con mucho, el nanocuerpo antiviral más potente que se ha identificado, según la revisión de los investigadores de los estudios publicados. Los experimentos mostraron que PiN-21 era protector cuando se administraba por vía intranasal en el momento de la infección. Los hámsteres en el grupo de tratamiento con PiN-21 no perdieron peso corporal, a diferencia de los animales tratados con placebo que perdieron hasta el 16% de su peso corporal inicial después de una semana de infección. Para el ser humano adulto promedio, la tasa de pérdida de peso correspondería a perder aproximadamente 20 libras en una semana. Aún más impresionante, la inhalación de nanocuerpos en aerosol a una dosis ultrabaja redujo seis veces el número de partículas de virus infecciosos en el tejido pulmonar. Los animales que recibieron nanocuerpos de PiN-21 en aerosol presentaron cambios más leves en la estructura pulmonar y un menor grado de inflamación que los que recibieron el placebo.

Para administrar la terapéutica a través de la aerosolización, los científicos tuvieron que superar varios desafíos técnicos (los aerosoles de partículas pequeñas deben penetrar profundamente en el pulmón) y las partículas de tratamiento deben ser lo suficientemente pequeñas como para que no se agrupen, pero también lo suficientemente fuertes como para resistir presión extrema necesaria para suspenderlos en el aire. Los nanocuerpos PiN-21, que son aproximadamente cuatro veces más pequeños que los anticuerpos monoclonales típicos con una estabilidad excepcionalmente alta son perfectamente adecuados para la tarea. También son mucho más baratos de producir y se pueden generar rápidamente para que se puedan adaptar rápidamente al virus que cambia de forma. Los investigadores señalan que los nanocuerpos y las vacunas son complementarios y no compiten entre sí. Las vacunas se mantienen como la mejor herramienta para evitar que el virus se propague de persona a persona, pero los nanocuerpos serán útiles para tratar a las personas que ya están enfermas y a las que no pueden vacunarse por otras razones médicas. Los prometedores datos preclínicos iniciales, combinados con el amplio conocimiento de los investigadores sobre la identificación rápida de nanocuerpos con calidad de fármaco, sugieren que este enfoque puede proporcionar una opción terapéutica conveniente y rentable para controlar la pandemia de coronavirus.

“Mediante el uso de una terapia de inhalación que se puede administrar directamente en el sitio de la infección, el tracto respiratorio y los pulmones, podemos hacer que los tratamientos sean más eficientes”, dijo el coautor principal, Yi Shi, profesor asistente de biología celular en Pitt. “Estamos muy emocionados y alentados por nuestros datos que sugieren que PiN-21 puede ser altamente protector contra enfermedades graves y puede prevenir potencialmente la transmisión viral de persona a persona”.

“La COVID-19 es ahora una enfermedad preeminente del siglo XXI”, dijo el coautor, Doug Reed, profesor asociado de inmunología en Pitt. “Administrar el tratamiento directamente en los pulmones puede marcar una gran diferencia en nuestra capacidad para tratarlo”.

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Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh