Duke Health: la tecnologia di editing genetico dimostra il successo nella prevenzione e nel trattamento del COVID

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In quella che si ritiene sia la prima volta, un gruppo di ricerca guidato da Duke Health ha dimostrato un modo per utilizzare la tecnologia CRISPR per prevenire e curare con successo le infezioni da COVID.

Gli esperimenti di prova, condotti sui topi, hanno modificato una nanoparticella lipidica attualmente disponibile per fornire uno specifico mRNA CRISPR/Cas13 che genera un ambiente inospitale nei polmoni per l’infezione da SARS-CoV-2.

Se ulteriori ricerche sull’uomo confermassero l’approccio, ciò potrebbe portare a una strategia di prevenzione che non dipenda dalla capacità degli anticorpi di riconoscere specifiche strutture virali, quindi sarebbe efficace indipendentemente da come muta il virus. L’approccio presenta anche un beneficio terapeutico, riducendo la carica virale e prevenendo una reazione eccessiva del sistema immunitario che può diventare mortale durante le infezioni.

La ricerca appare online il 25 luglio sulla rivista Biologia chimica della natura.

“I nostri risultati suggeriscono che la tecnologia CRISPR rappresenta una strategia unica per il controllo dell’infezione da SARS-CoV-2 e dovrebbe essere perseguita come potenziale approccio per il trattamento di COVID”, ha affermato l’autore senior Qianben Wang, Ph.D., professore nel Dipartimento di Patologia alla Scuola di Medicina della Duke University.

Wang e colleghi si sono concentrati su una proteasi – un enzima che scompone le proteine – chiamata catepsina L, o CTSL. Questa proteasi è abbondante nei polmoni ed è stata identificata da tempo come un ruolo chiave nella SARS-CoV-2 e in molte altre infezioni da coronavirus, consentendo al virus di entrare nelle cellule ospiti e proliferare.

Gruppi di altri ricercatori hanno tentato per molti anni di utilizzare gli inibitori CTSL per contrastare le infezioni da coronavirus. Gli esperimenti di laboratorio erano promettenti, ma i test sugli animali hanno mostrato risultati deludenti.

Applicando la tecnologia CRISPR – sostanzialmente disattivando i geni per eliminare alcune disfunzioni o, in questo caso, la funzione del CTSL – il team di Wang ha creato un modo per avviare in modo sicuro l'inibizione del CTSL.

Il CRISPR/Cas13, somministrato per via endovenosa attraverso una nanoparticella lipidica, ha ridotto il CTSL nei polmoni degli animali, bloccando in modo efficace e sicuro l’ingresso del virus SARS-CoV-2 nelle cellule e l’infezione dell’ospite.

I benefici dell’approccio come prevenzione del COVID erano limitati nel tempo, durando diversi giorni anziché i mesi o gli anni offerti dai vaccini. Ma se il sistema di somministrazione potesse essere sviluppato come un inalante anziché come una flebo, il farmaco potrebbe essere autosomministrato come misura preventiva prima o subito dopo un viaggio aereo o un grande raduno.

L’approccio non solo ha prevenuto l’infezione, ma ha anche mostrato un potenziale come trattamento. Ulteriori esperimenti su animali infetti da COVID hanno dimostrato che la nanoparticella caricata con CRISPR ha ridotto la carica virale nei polmoni degli animali con infezioni da COVID e ha inibito la tempesta immunitaria che innesca casi letali. Gli animali trattati avevano tassi di sopravvivenza più elevati.

Wang ha affermato che ci sono sfide da affrontare, in particolare lo sviluppo di un modo per somministrare la terapia sotto forma di inalante, simile a come vengono assunte le terapie per l’asma.

“Per quanto ne sappiamo, questo è il primo studio che dimostra che CRISPR/Cas13 può essere utilizzato come trattamento per l’infezione da SARS-CoV-2”, ha affermato Wang. “Questo nanosistema potrà essere facilmente adattato in futuro per colpire l’infezione da altri virus del DNA come l’epatite B”.

Oltre a Wang, gli autori senior dello studio includono Shan-Lu Liu e Yizhou Dong. Altri autori includono Zhifen Cui, Cong Zeng, Furong Huang, Fuwen Yuan, Jingyue Yan, Yue Zhao, Yufan Zhou, William Hankey, Victor X. Jin, Jiaoti Huang, Herman F. Staats, Jeffrey I. Everitt, Gregory D. Sempowski, e Hongyan Wang.

Questo studio ha ricevuto il sostegno del Dipartimento di Patologia della Duke University School of Medicine; l'Istituto Nazionale delle Allergie e delle Malattie Infettive (UC6-AI058607, R01AI150473); il National Cancer Institute (U54 CA260582), il National Institute of General Medical Sciences (R35 GM144117) e la Ohio State University.

Gli autori Wang, Cui e Dong sono gli inventori di una domanda di proprietà intellettuale relativa alla tecnologia presentata dalla Duke University.

Fonte articolo originale: WRAL TechWire