Un estudio realizado en ratones ha hallado una disminución de los niveles de VIH en médula ósea, bazo y cerebro después del tratamiento
Un estudio australiano, cuyos resultados se han publicado en la revista Nature Communications, ha revelado que el uso de exosomas -nanopartículas minúsculas capaces de ser captadas por las células- para introducir una nueva proteína -denominada ZPAMt- en las células de ratones infectados por el VIH, lograría adherirse al material genético del VIH e impediría su replicación, reduciéndose los niveles de VIH en la médula ósea, el bazo y el cerebro. Este hallazgo podría allanar el camino para el desarrollo de nuevos sistemas de administración para suprimir el VIH del organismo.
El VIH ataca al sistema inmunitario infectando un tipo de glóbulos blancos del cuerpo que son vitales para combatir las infecciones. Sin tratamiento antirretroviral, el VIH puede destruir estos glóbulos blancos, reduciendo la capacidad del organismo para organizar una respuesta inmunitaria, lo que acaba provocando el sida. Aunque los investigadores han estado trabajando en el desarrollo de nuevas terapias para tratar y curar el VIH, esta búsqueda constituye un reto. Las características del genoma y el ciclo de infección del VIH permiten a este eludir el sistema inmunitario y los tratamientos entrando en un estado de latencia. Los reservorios latentes del VIH permanecen escondidos en diversas zonas del organismo solamente para reactivarse más adelante.
Diversas estrategias de tratamiento han dirigido sus esfuerzos para eliminar los reservorios de virus latentes y resistentes a la terapia antirretroviral una vez se ha adquirido la infección por el VIH. Estudios clínicos sobre fármacos de reversión de la latencia (ARL, en sus siglas en inglés), como los inhibidores de la histona desacetilasa, no han logrado una erradicación suficiente de los reservorios virales en el organismo. Otros estudios han analizado la estrategia “kick and kill” (despertar y matar) centrada en suprimir de modo permanente la actividad de los reservorios para alcanzar la cura funcional del VIH, pero no han obtenido una eliminación significativa de dichos reservorios (véase La Noticia del Día 06/02/2019). Por otro lado, la implementación de estrategias de tratamiento con fármacos que inhiben las parejas celulares del huésped de la trascripción del VIH, como AUY922, 17 AAG, ruxolitinib, tofacitinib y triptolida, tienen efectos secundarios tóxicos debido a su interacción con las proteínas celulares.
Es particularmente difícil el acceso al VIH que se esconde en el cerebro, ya que la barrera hematoencefálica suele impedir que los tratamientos entren en esos tejidos. Una de las vías que han seguido los investigadores para tratar de curar el VIH es lo que a veces se denomina estrategia de “block and lock” (bloquear y trabar), especialmente para atacar el VIH en el cerebro. Este método intenta bloquear la capacidad de replicación del virus y trabarlo en su estado latente.
Para ofrecer más evidencia sobre esta cuestión, un equipo de investigadores del City of Hope y el Instituto de Salud Menzies de Queensland en la Universidad Griffith (Australia) realizó un estudio sobre un nuevo método para “bloquear y trabar” de forma estable la expresión del VIH latente en ratones de laboratorio inmunodeprimidos. El estudio fue financiado por el Instituto Nacional de Salud Mental de los Institutos Nacionales de Salud de EE UU (NIMH y NIH, respectivamente, en sus siglas en inglés).
Para determinar la eficacia antiviral de una nueva proteína recombinante frente al VIH denominada ZPAMt, se inoculó células mononucleares de sangre periférica infectadas por el VIH a ratones humanizados inmunodeprimidos. A continuación, se administró a los ratones con carga viral detectable el tratamiento antirretroviral por vía oral durante dos semanas.
El tratamiento antirretroviral administrado a los ratones consistió en tenofovir disoproxil fumarato/emtricitabina (TDF/FTC; Truvada® o Equivalente Farmacéutico Genérico [EFG]; en comprimido 300mg/200mg) y raltegravir (RAL; Isentress®; comprimido de 400mg), reduciéndolo a una dosis equivalente para ratones utilizando el factor de conversión adecuado. Después, se trituraron los comprimidos hasta convertirlos en polvo (medio comprimido de TDF/FTC y medio comprimido de RAL para 200 mL de agua) y se mezclaron en una formulación con agua potable para su administración a los ratones.
Después de la administración de la TARGA oral, se inició un tratamiento con exosomas. Se utilizaron estas nanopartículas, capaces de ser captadas por las células, para introducir la nueva proteína recombinante ZPAMt en las células infectadas por el VIH. Se diseñó la proteína ZPAMt para que se adhiriera a una región del virus llamada región larga terminal (LTR, en sus siglas en inglés), que es fundamental para su replicación. La proteína tiene un marcador epigenético que cambia la forma en que se expresa la información genética del VIH, suprimiéndola y haciendo que el virus no se pueda dividir ni multiplicar. Los exosomas son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica y entrar en el cerebro, lo que hace que este tratamiento se pueda dirigir a este órgano de difícil acceso.
Se administraron los exosomas mediante inoculación retroorbital (detrás de la órbita del ojo) a los ratones con carga viral detectable a una concentración de 100 × 109 en 100 U/L de solución salina fosfatada estéril una vez a la semana durante 6 semanas. A continuación, se sometió a los ratones a una extracción de sangre retroorbital bajo anestesia general y se analizaron las poblaciones de células de sangre periférica y las cargas virales del VIH en plasma periódicamente mediante PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR, en sus siglas en inglés). El suero obtenido de la sangre recogida se sometió a un aislamiento automatizado de ARN.
Se desangró a los ratones y se analizó el rebote de la carga viral plasmática y la composición celular periférica periódicamente hasta que se les realizó la eutanasia. Antes de la eutanasia, bajo anestesia, se extrajo mediante punción cardíaca 700 μl de sangre. Tras la eutanasia, se extrajeron el bazo y la médula ósea de todos los ratones.
Los investigadores observaron que, al administrar exosomas a los ratones infectados por el VIH, la proteína liberada por estas nanopartículas era capaz de silenciar las células infectadas por el VIH, y que los ratones infectados por el virus mostraban una supresión de la expresión del VIH en la médula ósea, el bazo y el cerebro.
Este estudio demuestra que se puede suministrar cargas útiles terapéuticas a las células infectadas por el VIH de forma sistémica utilizando exosomas. Se trata de una tecnología innovadora que podría ser un método de administración futuro para su uso no solo frente al VIH, sino también para el tratamiento de otras enfermedades del cerebro, como el Parkinson, el Alzheimer y la adicción.
Como conclusión, los investigadores señalan que los hallazgos de su estudio demuestran que los exosomas se pueden utilizar para introducir proteínas en las células infectadas por el VIH en el organismo -incluido el cerebro, de difícil acceso- para silenciar la replicación del virus. Además, está previsto estudiar el uso de exosomas para administrar tratamientos que puedan ayudar a las células T receptoras de antígenos quiméricos (o células CAR) a eliminar las células infectadas por el VIH. En última instancia, los investigadores esperan ampliar el uso de los exosomas más allá del VIH, por ejemplo, para atacar y controlar los factores asociados a la adicción a las drogas.
Fuente:NIH / Elaboración propia (gTt-VIH).
Referencia:Shrivastava, S., Ray, R. M., Holguin, L., Echavarria, L., Grepo N., Scott, T. A., Burnett, J. & Morris, K. V. (2021). Exosome-mediated stable epigenetic repression of HIV-1(link is external). Nature Communications.
