En aquests organoides generats mitjançant tècniques de bioingeniería s’ha desxifrat com el SARS-Co-V2 interacciona i infecta les cèl·lules humanes del ronyó.
Per a l’elaboració d’aquest estudi que s’ha publicat avui en la prestigiosa revista Cell, i en el qual ha participat l’Institut Karolinska de Suècia, el Institute of Molecular Biotechnology de la Austrian Academy of Sciences i el Life Sciences Institute (LSI) de la Universitat of British Columbia, entre altres, els investigadors han utilitzat minirronyons desenvolupats a partir de cèl·lules mare humanes generats a l’IBEC per l’equip de Núria Montserrat. Aquests organoides, creats mitjançant tècniques de bioenginyeria, recullen la complexitat de l’òrgan real, la qual cosa els ha permès desxifrar com el SARS-Co-V2 interacciona i infecta les cèl·lules humanes del ronyó, a més d’identificar una teràpia dirigida a reduir la seva càrrega viral.
“L’ús d’organoides humans ens permet provar de manera molt àgil els tractaments que ja s’estan utilitzant per a altres malalties o que estan prop de ser validats. En aquests moments en els quals el temps constreny, aquestes estructures 3D estalvien dràsticament el temps que destinaríem a provar un nou medicament en humans”, destaca els avantatges Núria Montserrat.
L’estudi del paper del receptor ACE2 en la infecció
Publicacions recents han demostrat que, per a infectar una cèl·lula, els coronavirus utilitzen una proteïna, denominada S, que s’uneix a un receptor de les cèl·lules humanes denominat ACE2 (enzim convertidor d’angiotensina 2). Tenint en compte que aquesta unió s’ha detectat com a porta d’entrada del virus a l’organisme, evitar-la podria constituir una possible diana terapèutica.
Seguint aquesta estratègia, els investigadors s’han centrat en entendre el paper del receptor ACE2 en organoides humans perquè mimetitzen en pocs mil·límetres moltes de les característiques dels òrgans reals. L’estudi proporciona nous coneixements sobre aspectes clau del SARS-CoV-2 i les seves interaccions a nivell cel·lular, així com sobre com el virus pot infectar els vasos sanguinis i els ronyons.
A més del pulmó, el receptor ACE2 també s’expressa en altres teixits, entre els quals s’inclou el cor, els vasos sanguinis, l’intestí i els ronyons, la qual cosa explicaria la disfunció multiorgànica que s’observa en els pacients infectats per SARS-Co-V2. El fet que aquest receptor s’expressi fortament en els ronyons i que el SARS-Co-V2 es trobi en l’orina, és el que ha portat a aquest equip d’investigadors a utilitzar els organoides renals com a model de prova, la creació de les quals Montserrat és referent internacional.
La identificació d’un fàrmac inhibidor de la infecció
En primer lloc els investigadors van demostrar que els organoides renals contenien diferents grups de cèl·lules que expressaven ACE2 de manera similar a la que s’observa en el teixit natiu, i després, van procedir a infectar-lo amb SARS-Co-V2. Una vegada van obtenir aquests minirronyons infectats, van aplicar diferents teràpies, concloent, com a resultat de l’estudi, que el hrsACE2 (ACE2 humà recombinant soluble), un fàrmac que ja ha superat les proves clíniques de fase 1 (en voluntaris sans) i de fase 2 (en pacients amb síndrome de dificultat respiratòria aguda), inhibeix significativament les infeccions per SARS-Co-V2 i redueix la seva càrrega viral.
“Aquestes troballes són prometedores com a tractament capaç d’aturar la infecció primerenca del nou coronavirus que, a 30 de març, ha afectat a més de 750,000 persones i s’ha cobrat la vida de 36,000 persones a tot el món”, conclou Núria Montserrat.
Troballes com aquesta posen de manifest que les tècniques de bioenginyeria són imprescindibles per a la medicina del futur. Fins ara, han permès la creació d’organoides i òrgans en un xip, entre altres. Així mateix, l’enginyeria molecular, que està molt lligada a la bioenginyeria, porta anys demostrant la seva capacitat de preveure l’eficàcia de tractaments experimentals i reduir l’experimentació amb animals. Ara, aquestes eines es posen a disposició de la societat una vegada més, per a intentar trobar solucions a la crisi provocada pel coronavirus.
Núria Montserrat lidera el grup de Pluripotència per a la regeneració d’òrgans de l’IBEC i és membre del Centre de Recerca Biomèdica en Xarxa en Bioenginyeria, Biomaterials i Nanomedicina (CIBER BBN), en aquest treball ha comptat amb la participació de les investigadores Elena Garreta, Patricia Prado i Carmen Hurtado, entre d’altres.
Article de referència: Monteil et al, Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human
tissues using clinical-grade soluble human ACE2, Cell 2020, DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.004
Per a més informació sobre aquesta noticia:
Àngels López · alopez@ibecbarcelona.eu · 639 989 670
Oficina de premsa, Comunicació
