123RF
Nowa potencjalna terapia COVID-19 na bazie komórek skóry
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 11.03.2022
Źródło: Katarzyna Czechowicz/PAP, Biomaterials and Biosystems: „Engineered extracellular vesicles antagonize SARS-CoV-2 infection by inhibiting mTOR signaling”.
| Tagi: | COVID-19, fibroblasty, leki |
Naukowcy z Cedars-Sinai Medical Center w Kalifornii pracują nad terapią COVID-19, której podstawą jest cząsteczka biologiczna stworzona na podstawie zmodyfikowanych ludzkich komórek skóry – fibroblastów.
Autorzy badania, którego wyniki ukazały się w czasopiśmie „Biomaterials and Biosystems”, odkryli, że istnieje cząsteczka, która skutecznie powstrzymuje wirus SARS-CoV-2 przed namnażaniem, a także chroni zakażone ludzkie komórki płuc. I choć jest to dość wczesny etap projektu badawczego, naukowcy uważają, że ich odkrycie stanowi mocne podwaliny pod opracowanie nowej terapii pacjentów z COVID-19.
– Byliśmy zaskoczeni, że nasza metoda nie tylko zamyka wirusowi możliwość replikacji, ale jednocześnie chroni zakażone komórki – mówi dr Ahmed G. Ibrahim, główny autor badania.
Obecnie medycyna dysponuje niewieloma metodami leczenia COVID-19, a te, które istnieją, koncentrują się głównie na zapobieganiu replikacji wirusa. Odkryta przez zespół Ibrahima metoda nie tylko hamuje replikację, ale także chroni lub wręcz naprawia tkankę, która została przez wirusa zajęta. To ważne, ponieważ COVID-19 może powodować objawy, które doskwierają pacjentom na długo po ustąpieniu infekcji.
Potencjalna terapia bazuje na komórkach skóry zwanych fibroblastami. Badacze zmodyfikowali je tak, aby wytwarzały wyspecjalizowane pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (pozakomórkowe), czyli nanocząsteczki służące jako system komunikacji między komórkami a tkanką. Stworzone przez siebie pęcherzyki nazwali ASTEX.
Już w poprzednich eksperymentach udało im się wykazać, że ASTEX może naprawiać uszkodzenia tkanki serca, płuc i mięśni u myszy laboratoryjnych. Kiedy w 2020 roku wybuchła pandemia COVID-19, naukowcy postanowili sprawdzić, czy opatentowaną przez nich technikę da się wykorzystać także w przypadku tej choroby.
Razem z kolegami z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles testowali ASTEX na ludzkich komórkach nabłonka płuc, stanowiących główny cel wirusa SARS-CoV-2.
Odkryli, że ASTEX zapobiega uruchamianiu przez komórki procesu zapalnego, który mógłby doprowadzić do ich własnej śmierci. Komórki traktowane ASTEX wytwarzały również mniej białka zwanego ACE, które SARS-CoV-2 wykorzystuje do infekowania dalszych komórek.
Następnie zespół porównał swoją potencjalną terapię z remdesiwirem, lekiem stosowanym obecnie w leczeniu COVID-19, po czym stwierdził, że ten ostatni nie hamuje wytwarzania ACE. Jego działanie polega na powstrzymywaniu wirusa przed przyczepieniem się do innego białka – ACE2. Oznacza to, że terapia oparta na ASTEX ma zupełnie inny, nieznany dotąd, mechanizm działania.
– Wirusy nie mają własnej maszynerii, która pozwala im dostawać się do komórek, więc wykorzystują nasze białka. Jednym z takich białek jest ACE. Ono jest jednym z celów wirusa, dzięki któremu infiltruje on komórki i replikuje się w organizmie. A ASTEX skutecznie powstrzymuje ten proces – wyjaśnia dr Ibrahim.
To potencjalna terapia biologiczna przeciwko COVID-19. – Jest nowatorska, ponieważ działa na dwóch polach: chroni zakażone komórki, czego nie potrafi remdesiwir, a także hamuje replikację wirusa – podsumowuje współautor publikacji dr Eduardo Marbán.
– Byliśmy zaskoczeni, że nasza metoda nie tylko zamyka wirusowi możliwość replikacji, ale jednocześnie chroni zakażone komórki – mówi dr Ahmed G. Ibrahim, główny autor badania.
Obecnie medycyna dysponuje niewieloma metodami leczenia COVID-19, a te, które istnieją, koncentrują się głównie na zapobieganiu replikacji wirusa. Odkryta przez zespół Ibrahima metoda nie tylko hamuje replikację, ale także chroni lub wręcz naprawia tkankę, która została przez wirusa zajęta. To ważne, ponieważ COVID-19 może powodować objawy, które doskwierają pacjentom na długo po ustąpieniu infekcji.
Potencjalna terapia bazuje na komórkach skóry zwanych fibroblastami. Badacze zmodyfikowali je tak, aby wytwarzały wyspecjalizowane pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (pozakomórkowe), czyli nanocząsteczki służące jako system komunikacji między komórkami a tkanką. Stworzone przez siebie pęcherzyki nazwali ASTEX.
Już w poprzednich eksperymentach udało im się wykazać, że ASTEX może naprawiać uszkodzenia tkanki serca, płuc i mięśni u myszy laboratoryjnych. Kiedy w 2020 roku wybuchła pandemia COVID-19, naukowcy postanowili sprawdzić, czy opatentowaną przez nich technikę da się wykorzystać także w przypadku tej choroby.
Razem z kolegami z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles testowali ASTEX na ludzkich komórkach nabłonka płuc, stanowiących główny cel wirusa SARS-CoV-2.
Odkryli, że ASTEX zapobiega uruchamianiu przez komórki procesu zapalnego, który mógłby doprowadzić do ich własnej śmierci. Komórki traktowane ASTEX wytwarzały również mniej białka zwanego ACE, które SARS-CoV-2 wykorzystuje do infekowania dalszych komórek.
Następnie zespół porównał swoją potencjalną terapię z remdesiwirem, lekiem stosowanym obecnie w leczeniu COVID-19, po czym stwierdził, że ten ostatni nie hamuje wytwarzania ACE. Jego działanie polega na powstrzymywaniu wirusa przed przyczepieniem się do innego białka – ACE2. Oznacza to, że terapia oparta na ASTEX ma zupełnie inny, nieznany dotąd, mechanizm działania.
– Wirusy nie mają własnej maszynerii, która pozwala im dostawać się do komórek, więc wykorzystują nasze białka. Jednym z takich białek jest ACE. Ono jest jednym z celów wirusa, dzięki któremu infiltruje on komórki i replikuje się w organizmie. A ASTEX skutecznie powstrzymuje ten proces – wyjaśnia dr Ibrahim.
To potencjalna terapia biologiczna przeciwko COVID-19. – Jest nowatorska, ponieważ działa na dwóch polach: chroni zakażone komórki, czego nie potrafi remdesiwir, a także hamuje replikację wirusa – podsumowuje współautor publikacji dr Eduardo Marbán.
