Un hidrogel inhalable protege los pulmones del SARS-CoV-2

Las mutaciones del SARS-CoV-2, el virus causante del COVID-19, siguen produciendo nuevas variantes del virus. Algunas de estas mutaciones pueden conferir resistencia a la inmunidad inducida por vacunas o infecciones previas por SARS-CoV-2. Así pues, se necesitan estrategias que puedan prevenir la infección por diversas variantes del SARS-CoV-2.

Las barreras físicas, como el revestimiento mucoso de las vías respiratorias, constituyen la primera línea de defensa contra las infecciones. Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Ke Cheng, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, se propuso desarrollar una forma de reforzar esta barrera mucosa. Describieron su método, al que denominaron inhalación de hidrogel esférico para mejorar la defensa pulmonar, o SHIELD, en Nature Materials el 9 de febrero de 2023.

SHIELD consiste en un polvo inhalable de partículas finas, de menos de 5 μm de diámetro, hechas de un polímero absorbente. Al entrar en contacto con la humedad, las partículas absorben agua, lo que hace que se hinchen. En 10 minutos, se unen entre sí para formar un hidrogel. Las imágenes de microscopio electrónico mostraron que el moco con SHIELD añadido formaba un gel más denso y rígido, con poros más pequeños, que el moco solo. Las partículas de virus no atravesaban este gel más denso con la misma facilidad que el moco normal.

El equipo comprobó si SHIELD podía proteger contra la infección vírica en ratones. Administraron SHIELD a los ratones mediante un inhalador de polvo seco y comprobaron que SHIELD recubría las superficies de las vías respiratorias inferiores. A continuación, expusieron a los ratones a virus inofensivos con proteínas de espiga de diferentes variantes del SARS-CoV-2. SHIELD redujo la tasa de infección en un 72-75% cuatro horas después de su administración. Este porcentaje disminuyó a un 15-18% al cabo de 24 horas, a medida que los ratones eliminaban el gel.

A continuación, los investigadores probaron SHIELD en monos. Los monos recibieron una dosis única de SHIELD 8 horas antes de la exposición a la cepa original de SARS-CoV-2 o a la variante Delta. Los monos tratados con SHIELD tenían entre 50 y 300 veces menos virus que los animales no tratados. Los pulmones de los monos tratados también presentaban menos inflamación, neumonía vírica y signos de daño.

SHIELD se creó a partir de materiales de calidad alimentaria, no fue tóxico para las células en cultivo y no afectó a la función pulmonar normal en ratones tras dos semanas de administración diaria. Se podía administrar fácilmente a diario con un inhalador de bajo coste.

Si se demuestra su eficacia en humanos, SHIELD podría complementar los métodos actuales de prevención del virus. Podría ser más fácil y seguro de usar que las mascarillas y otras barreras físicas.

Además, el equipo descubrió que SHIELD también protegía a los ratones contra la neumonía y los virus H1N1. Así pues, su utilidad podría ir más allá de la prevención del COVID-19.

“Lo bueno de SHIELD es que no se limita necesariamente a proteger contra el COVID-19 o la gripe”, afirma Cheng. “Estamos estudiando si también podría utilizarse para proteger contra cosas como los alérgenos o incluso la contaminación atmosférica: cualquier cosa que pudiera dañar potencialmente los pulmones”.

-Por Brian Doctrow, Doctor en Medicina.a

Fuente: https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/inhalable-hydrogel-protects-lungs-sars-cov-2