Nanotecnologia, RNA mensageiro combinados em possível novo tratamento ‘universal’ COVID-19

Um estudo liderado por um pesquisador de ciências farmacêuticas da Oregon State University produziu uma prova de princípio para um novo meio “universal” de tratar o COVID-19.

Gaurav Sahay e colaboradores da OSU e do Texas Biomedical Research Institute demonstraram em um modelo de camundongo que é possível estimular a produção de uma proteína que pode bloquear a entrada de várias variantes do vírus SARS-CoV-2 células e causando doenças respiratórias.

“Em vez de RNA mensageiro como vacina, isso mostra que o mRNA pode ser usado como uma terapia universal contra diferentes coronavírus”, disse Sahay. “Apesar da vacinação em massa, há uma necessidade urgente de desenvolver opções de tratamento eficazes para acabar com esta pandemia. Várias terapias mostraram alguma eficácia, mas a alta taxa de mutação do vírus complica o desenvolvimento de medicamentos que tratam todas as variantes preocupantes”.

As descobertas foram publicadas em ACS Nano. Os próximos passos envolvem mostrar que a proteína previne a infecção em camundongos, disse Sahay, que acrescentou que o tratamento com mRNA está possivelmente “a alguns anos” de estar disponível para pacientes humanos.

Respirar o vírus é a principal maneira de contrair o COVID-19, responsável por 6 milhões de mortes em todo o mundo desde o início da pandemia no final de 2019. O envelope do vírus é coberto por proteínas de pico que se ligam a uma enzima produzida por células nos pulmões.

Usando RNA mensageiro empacotado em nanopartículas lipídicas, os cientistas mostraram no modelo de rato que as células hospedeiras podem produzir uma enzima “isca” que se liga a proteínas de pico de coronavírus, o que significa que o vírus não deve ser capaz de se prender às células nas vias aéreas do hospedeiro e iniciar o processo de infecção.

O estudo, que envolveu RNA mensageiro administrado por via intravenosa e também por inalação, que seria o método de entrega preferencial para humanos, foi publicado em Ciência Avançada.

“Proteínas são moléculas grandes e complexas que servem como burros de carga das células, permitindo que todas as funções biológicas dentro de uma célula”, disse Sahay, professor associado da Faculdade de Farmácia da OSU. “O DNA contém as plantas a partir das quais as proteínas são feitas depois que o código é transcrito pela primeira vez em RNA mensageiro”.

Uma enzima é um tipo de proteína que atua como um catalisador para reações bioquímicas. HACE2 – abreviação de enzima conversora de angiotensina humana 2 – é uma enzima das células das vias aéreas. Também é expresso no coração, rim e intestino, e tem participação em inúmeras funções fisiológicas.

Simplesmente dar hACE2 a um paciente com COVID-19 teria eficácia limitada no tratamento da doença, disse Sahay, porque a forma solúvel da enzima, o tipo que pode circular por todo o corpo, tem uma meia-vida curta – menos de duas horas, o que significa não ficaria no sistema de uma pessoa por muito tempo.

Mas as nanopartículas lipídicas, muitas vezes abreviadas para LNP, contendo mRNA que ordena a produção da enzima podem ajudar a superar esse problema.

Neste estudo, os pesquisadores projetaram mRNA sintético para codificar uma forma solúvel da enzima, empacotaram o mRNA em nanopartículas lipídicas e entregue às células do fígado com um IV; em duas horas, a enzima estava na corrente sanguínea dos camundongos e permaneceu lá por dias.

Os cientistas também entregaram o LNP carregado por inalação, células epiteliais nos pulmões para secretar hACE2 solúvel.

“O solúvel enzima inibiu efetivamente o SARS-CoV-2 vivo de infectar o hospedeiro células“, disse o pesquisador de pós-doutorado da OSU Jeonghwan Kim. “A síntese de mRNA é rápida, acessível e escalável, e o mRNA fornecido por LNP pode ser repetido conforme necessário para sustentar a produção de proteínas até que a infecção desapareça. Uma vez que o tratamento é interrompido, o hACE2 solúvel não mais necessário limpa o sistema em questão de dias.”