La terapia específica para el virus del Zika protege el cerebro fetal del ratón
Imagen de microscopio electrónico de transmisión del virus del Zika de la cepa Fortaleza con tinción negativa (rojo), aislado de un caso de microcefalia en Brasil. El virus está asociado con las membranas celulares en el centro. Crédito: NIAID
Una terapia de silenciamiento de genes protegida contra la transmisión del virus Zika de ratones preñados a fetos de ratones, según un estudio publicado el 10 de noviembre en la revista Molecular Therapy. El tratamiento, que utiliza nanopartículas llamadas pequeñas vesículas extracelulares (sEV) para la administración de fármacos, cruzó la barrera hematoencefálica y la placenta para reducir en gran medida el daño neurológico fetal, incluida la contracción del cerebro inducida por el virus.
«Nuestros experimentos indicaron que la entrega dirigida a través de sEV modificados es una alternativa prometedora a los métodos tradicionales de entrega, especialmente para el tratamiento de la infección viral cerebral», dice el autor principal del estudio, Zhiwei Wu, de la Universidad de Nanjing. «Aumentar el rendimiento y la eficiencia de producir sEV y desarrollar sEV que se dirijan a otros tejidos ampliará su aplicación y ampliará la eficacia de esta técnica de administración de genes».
La epidemia del virus del Zika se extendió por la región de Asia y el Pacífico. en 2015-2017 y sigue siendo una amenaza para la salud mundial hasta el día de hoy. El virus provoca afecciones neurológicas y congénitas como la microcefalia, en la que la cabeza del bebé es más pequeña de lo esperado. Puede atravesar la placenta y la barrera hematoencefálica, una red de vasos sanguíneos y tejido que se compone de células estrechamente espaciadas.
La barrera hematoencefálica controla el intercambio de sustancias entre el sistema nervioso central (SNC) ) y la sangre, lo que ayuda a evitar que las sustancias dañinas lleguen al cerebro. Pocos medicamentos se dirigen específicamente al tejido cerebral, y la mayoría son altamente tóxicos y no cruzan de manera eficiente la barrera hematoencefálica. El tratamiento para las infecciones virales del cerebro generalmente es ineficaz debido al bloqueo de las drogas por parte de la barrera hematoencefálica. «Actualmente, no hay una terapia o vacuna específica para el virus Zika disponible», dice Wu. «Se necesitan con urgencia medicamentos antivirales seguros y efectivos que puedan cruzar de manera efectiva la barrera hematoencefálica y la barrera placentaria, especialmente para prevenir la microcefalia».
En particular, las terapias de silenciamiento génico que utilizan oligonucleótidos han demostrado ventajas únicas en entornos clínicos. , pero la entrega de ácidos nucleicos en las células sigue siendo un desafío importante. Una solución potencial es la que ofrecen las nanopartículas biodegradables sEVsnaturales que se liberan de las células y son importantes mediadores de la comunicación de célula a célula. La evidencia emergente sugiere que podrían ser una herramienta poderosa para administrar medicamentos para el tratamiento del cáncer, las afecciones cardiovasculares y las enfermedades infecciosas. Recientemente, Wu y sus colaboradores aprovecharon los sEV para administrar una molécula antiviral a través de la barrera placentaria para inhibir la infección por el virus Zika en el feto del ratón.
En el nuevo estudio, Wu y su equipo demostraron por primera vez que los sEV podría administrar medicamentos antivirales para lograr la supresión específica de la infección por el virus Zika en el SNC fetal y para controlar el daño neurológico. Para concentrarse en las neuronas, los investigadores diseñaron sEV que expresaban glicoproteína del virus de la rabia (RVG) en su superficie. Luego los cargaron con ARN de interferencia pequeño (ARNsi) específico del virus del Zika y los inyectaron en ratones preñados.
Los sEV modificados con RVG cruzaron la barrera placentaria y la barrera hematoencefálica, protegiendo contra la transmisión del virus del Zika a el feto Se concentraron en el cerebro fetal, donde suprimieron la infección y redujeron la inflamación y el daño neurológico, incluida la microcefalia y los defectos en una región del cerebro llamada cerebelo. Los hallazgos se hacen eco de otro estudio reciente que muestra que los sEV modificados con RVG podrían cruzar la barrera hematoencefálica en ratones para tratar las manifestaciones de la enfermedad de Parkinson. «Nuestro enfoque terapéutico amplió la aplicación de sEV para tratar la infección viral del cerebro mediante inyección intravenosa», dice Wu.
A pesar de los resultados prometedores, quedan muchas preguntas por resolver. Por ejemplo, los investigadores administraron el virus y la primera dosis de la terapia simultáneamente, por lo que no está claro si el tratamiento después de un lapso de tiempo también sería efectivo. «Una inyección retrasada después de una infección viral puede brindar más confianza en la capacidad de traducir esta investigación a ensayos en humanos», dice Wu. «Sin embargo, nuestro estudio proporciona una prueba de concepto para tal posibilidad».
En el futuro, los investigadores planean investigar los mecanismos moleculares por los cuales los sEV penetran la placenta y la barrera hematoencefálica. También precisarán la tasa precisa de penetración de sEV y determinarán los factores que controlan la eficiencia de la entrega. «Dado que las pequeñas vesículas extracelulares son de origen biológico, pueden ser un vehículo seguro para la administración de fármacos», dice Wu. «Sin embargo, el estudio actual sigue siendo preliminar y se deben resolver muchos más problemas. Para el uso humano, hay un largo camino por recorrer».
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La evidencia sugiere que el virus SARS-CoV-2 ataca las células endoteliales del cerebro Más información: Molecular Therapy, Zhang et al.: «sEVsRVG entrega selectivamente ARNsi antiviral al cerebro del feto, inhibe infección por ZIKV y mitiga la microcefalia inducida por ZIKV en un modelo de ratón» www.cell.com/molecular-therapy … 1525-0016(21)00516-5 , DOI: 10.1016/j.ymthe.2021.10.009 Información de la revista: Molecular Therapy
Proporcionado por Cell Press Cita: La terapia específica del virus del Zika protege el cerebro fetal del ratón (10 de noviembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-11-zika-virus-specific-therapy-fetal-mouse.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.