Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han participado en un estudio internacional que ha identificado un fármaco en fase clínica de pruebas que bloquea los efectos de la COVID-19, enfermedad causada por el coronavirus SARS-CoV-2, en su etapa temprana de infección.
Los expertos del IBEC, junto con investigadores del Instituto Karolinska de Suecia, el Institute of Molecular Biotechnology de la Austrian Academy of Sciences y del Life Sciences Institute (LSI) de la Universidad of British Columbia, han identificado este fármaco, que ya se encuentra en fase clínica de pruebas, utilizando unos minirriñones generados en el laboratorio de Barcelona mediante técnicas de bioingeniería.
Los investigadores del IBEC, liderados por Núria Montserrat, han conseguido descifrar cómo el SARS-CoV-2 interacciona e infecta las células humanas del riñón y, a partir de ahí, han visto el potencial del fármaco, según publica hoy la revista Cell.
Para hacer los ensayos, los investigadores han utilizado minirriñones desarrollados a partir de células madre humanas generados en el IBEC por el equipo de Montserrat, unos organoides, creados mediante técnicas de bioingeniería, que recogen la complejidad del órgano real, lo que les ha permitido descifrar cómo el virus infecta las células humanas del riñón, además de identificar una terapia dirigida a reducir su carga viral.
“El uso de organoides humanos nos permite probar de manera muy ágil los tratamientos que ya se están utilizando para otras enfermedades o que están cerca de ser validados. En estos momentos en los que el tiempo apremia, estas estructuras 3D ahorran drásticamente el tiempo que destinaríamos para probar un nuevo medicamento en humanos”, ha comentado Núria Montserrat.
Publicaciones recientes han demostrado que, para infectar una célula, los coronavirus utilizan una proteína, denominada S, que se une a un receptor de las células humanas denominado ACE2 (enzima convertidora de angiotensina 2).
Teniendo en cuenta que esta unión se ha detectado como puerta de entrada del virus al organismo, evitarla podría constituir una posible diana terapéutica.
Siguiendo esa estrategia, los investigadores se han centrado en entender el papel del receptor ACE2 en organoides humanos porque mimetizan en pocos milímetros muchas de las características de los órganos reales, y permite ver cómo el virus puede infectar los vasos sanguíneos y los riñones.
Además del pulmón, el receptor ACE2 también se expresa en otros tejidos, entre los que se incluye corazón, vasos sanguíneos, intestino y riñones, lo que explicaría la disfunción multiorgánica que se observa en los pacientes infectados por SARS-CoV-2, según Montserrat.
El hecho de que este receptor se exprese fuertemente en los riñones y que el SARS-CoV-2 se puede encontrar en la orina, es lo que ha llevado a este equipo de investigadores a utilizar los organoides renales como modelo de pruebas, de cuya creación Montserrat es referente internacional.
En primer lugar, los investigadores demostraron que los organoides renales contenían grupos de células que expresaban ACE2 de manera similar a los tejidos humanos y, después, lo infectaron con SARS-CoV-2.
Una vez obtuvieron estos minirriñones infectados, aplicaron diferentes terapias, concluyendo, como resultado del estudio, que el hrsACE2 (ACE2 humano recombinante soluble), un fármaco que ya ha superado las pruebas clínicas de fase 1 (en voluntarios sanos) y de fase 2 (en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda), inhibe significativamente las infecciones por SARS-CoV-2 y reduce su carga viral.
“Estos hallazgos son prometedores como un tratamiento capaz de detener la infección temprana de este nuevo coronavirus”, ha concluido Montserrat, que ha resaltado la importancia de las técnicas de bioingeniería, que son “imprescindibles para la medicina del futuro”.