La Terapia de ARN CRISPR y el Chip Pulmonar Ofrecen Promesa Preclínica para los Nanoterapéuticos Pan-Influenza A
- 16 oct
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Una amenaza persistente se cierne sobre la salud mundial: el virus de la Influenza A (IAV). Responsable de seis grandes pandemias de gripe, el IAV ha causado una asombrosa mortalidad histórica y sigue impulsando altas tasas estacionales de hospitalización y muerte, incluso con vacunas actualizadas. El desafío fundamental para crear tratamientos duraderos reside en la implacable capacidad del IAV para mutar y reorganizar su material genético, lo que hace que muchos fármacos antivirales queden rápidamente obsoletos y presenta un riesgo constante de que surjan nuevas cepas pandémicas.
Durante décadas, la búsqueda de un arma eficaz y de amplio espectro se ha visto sofocada por la dependencia de modelos animales, como ratones y hurones, que no logran imitar con precisión la anatomía humana, las respuestas inmunes y los requisitos de administración de fármacos en el pulmón. Las secuencias a las que se dirige la tecnología CRISPR de vanguardia son a menudo tan específicas para los humanos que los estudios significativos no podrían llevarse a cabo en estos entornos preclínicos tradicionales. Además, la entrega de fármacos a los tejidos pulmonares en animales tiene diferentes requisitos que en los humanos.
Sin embargo, un estudio colaborativo innovador del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard ha logrado evitar estas limitaciones al unir la avanzada Terapia de ARN CRISPR con la tecnología de Chip Pulmonar humano.
El equipo de Wyss, dirigido por el Director Fundador Donald Ingber y la Directora Asociada Natalie Artzi, aprovechó un chip de alvéolos pulmonares humanos microfluídicos—un modelo que imita los diminutos sacos de aire del pulmón (alvéolos) y su movimiento natural de "respiración". Este Chip Pulmonar proporciona un banco de pruebas preclínico humano altamente relevante, lo que permite evaluar la eficacia y la seguridad de una manera más pertinente clínicamente que los enfoques anteriores.
La clave de su éxito residió en diseñar una Terapia de ARN CRISPR que se dirige a dos regiones invariables y fuertemente conservadas en el gen del polimerasa básico 1 (PB1) del genoma del IAV—secuencias que se encuentran en la gran mayoría de los virus IAV que infectan a humanos. Este diseño hace que el tratamiento sea de amplio espectro, o Pan-Influenza A, ya que se dirige a secuencias que son conservadas entre una amplia variedad de cepas.
De manera crucial, el equipo se enfrentó al desafío de la administración. Para proteger las moléculas terapéuticas de ARN (crRNAs y el ARNm de la enzima Cas13) y garantizar que llegaran a las células epiteliales que recubren el chip pulmonar, las empaquetaron en diminutas nanopartículas. Esta sofisticada plataforma, conocida como nanoterapéuticos, logró administrar la carga de manera eficiente a las células epiteliales pulmonares, superando un desafío traslacional importante.
Los resultados demostraron una actividad potente: una sola administración de los nanoterapéuticos CRISPR al Chip Pulmonar infectado redujo la carga viral en más del 50%. Además, el tratamiento amortiguó significativamente la respuesta inflamatoria del huésped causada por el virus. El análisis transcriptómico confirmó que el sistema incurrió en efectos fuera del objetivo mínimos en las células pulmonares humanas.
Estos hallazgos establecen el Chip Pulmonar humano como una herramienta preclínica sin precedentes para desarrollar y evaluar nuevos fármacos antivirales que utilizan tecnología CRISPR. Dada la alta probabilidad de futuras pandemias y la variación estacional natural del IAV, el desarrollo de tratamientos antivirales Pan-Influenza A como esta Terapia de ARN CRISPR podría ser fundamental para ayudar a la medicina a "adelantarse al virus" y salvar miles de vidas. El desarrollo de tratamientos tan duraderos marca un avance significativo en la preparación para futuras crisis de salud respiratoria.
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