La pandemia di COVID-19 ha dimostrato l’importanza di essere preparati con interventi farmacologici per contenere epidemie virali che altrimenti potrebbero avere conseguenze devastanti. Nel prepararsi alla prossima pandemia, o Malattia X, c'è un urgente bisogno di piattaforme tecnologiche versatili che potrebbero essere riutilizzate con breve preavviso per combattere le epidemie infettive.
Un team di ricercatori, guidato dal professore assistente Minh Le dell'Istituto di medicina digitale (WisDM) e del Dipartimento di farmacologia della Scuola di medicina Yong Loo Lin, Università nazionale di Singapore (NUS Medicine), ha scoperto che le particelle nanometriche rilasciate da le cellule, chiamate "vescicole extracellulari" (EV), possono frenare l'infettività virale della SARS-CoV-2 (i suoi ceppi selvatici e varianti) e potenzialmente altre malattie infettive.
Il Prof. Asst Le ha dichiarato:"Il nostro studio ha dimostrato che queste nanoparticelle derivate da cellule sono trasportatori efficaci di farmaci che prendono di mira precisamente i geni virali. Questi EV sono, quindi, uno strumento efficiente per l'intervento terapeutico nei pazienti infetti da COVID-19 o altre malattie infettive". malattie."
Lo studio, condotto in collaborazione con il Core Facility Biosafety Level 3 (BSL3) di NUS Medicine, il Cancer Science Institute di Singapore presso l’Università Nazionale di Singapore e la School of Physical and Mathematical Sciences presso la Nanyang Technological University (NTU), ha dimostrato una potente inibizione del Infezione da COVID-19 in modelli di laboratorio utilizzando una combinazione di inibizione basata su EV e terapia con RNA antisenso mediata da oligonucleotidi antisenso (ASO).
Uno strumento versatile che può essere applicato a qualsiasi gene di interesse, gli ASO possono riconoscere e legarsi a regioni complementari di molecole di RNA bersaglio e indurne l'inibizione e la degradazione.
Nello studio, pubblicato su ACS Nano , gli autori hanno utilizzato veicoli elettrici derivati da globuli rossi umani per fornire ASO ai siti chiave infettati da SARS-CoV-2, con conseguente soppressione efficiente dell'infezione e della replicazione di SARS-CoV-2.
I ricercatori hanno anche scoperto che i veicoli elettrici mostravano proprietà antivirali distinte, in grado di inibire le vie di infezione virale mediate dai recettori della fosfatidilserina (PS), una via chiave utilizzata da molti virus per facilitare l’infezione virale. Questi meccanismi inibitori virali erano applicabili a molteplici varianti di SARS-CoV-2, compresi i ceppi delta e omicron, garantendo la loro ampia efficacia contro l'infezione da SARS-CoV-2.
I risultati dello studio indicano la terapia con RNA antisenso con ASO come un approccio potenzialmente efficace che potrebbe servire a combattere future epidemie virali. La piattaforma sviluppata per fornire ASO tramite EV per colpire i geni virali SARS-CoV-2 può essere facilmente applicata per trattare altre infezioni virali sostituendo le sequenze ASO con quelle complementari ai geni virali bersaglio.
La professoressa Asst Le e i suoi studenti laureati Migara Jay e Gao Chang, i primi autori dello studio, stanno attualmente sviluppando combinazioni più potenti di ASO con l’aiuto di modelli di previsione dell’intelligenza artificiale per ottenere una maggiore inibizione virale. Questo sforzo di collaborazione include una partnership con i team di ricerca del professore associato Edward Chow di WisDM, NUS Medicine e BSL3 Core Facility di NUS Medicine.
Il professore associato Justin Chu, direttore della BSL3 Core Facility presso NUS Medicine e coautore dello studio, ha aggiunto:"Questa straordinaria tecnologia di piattaforma di rilascio basata su vescicole extracellulari abbinata alla terapia antivirale è molto promettente per combattere un'ampia gamma di virus e persino la Malattia X."
Quest’ultima è una descrizione generale delle minacce infettive emergenti e sconosciute, come i nuovi coronavirus. Il termine è stato utilizzato per allertare e incoraggiare lo sviluppo di tecnologie di piattaforma, inclusi vaccini, terapie farmacologiche e test diagnostici, che potrebbero essere rapidamente personalizzati e quindi utilizzati contro future epidemie e pandemie. Anche il prof. Assoc Chu fa parte del programma di ricerca traslazionale sulle malattie infettive presso NUS Medicine.
Il professor Dean Ho, professore titolare della cattedra Provost e direttore del WisDM presso NUS Medicine, ha affermato:"Questo lavoro porta la piattaforma di somministrazione di farmaci basata su vescicole extracellulari, scalabile e ben tollerata, a compiere un importante passo avanti verso gli studi di validazione clinica."
Ulteriori informazioni: Migara K. Jayasinghe et al, Le vescicole extracellulari derivate dai globuli rossi mostrano effetti antivirali endogeni e migliorano l'efficacia della terapia antivirale con oligonucleotidi, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c06803
Informazioni sul giornale: ACS Nano
Fornito dall'Università Nazionale di Singapore
