Un fármaco bloquea la infección celular por coronavirus en organoides

Un nuevo fármaco denominado APN01 que se encuentra como tantos otros tratamientos en fase experimental para luchar contra la infección por coronavirus se empezará a probar en 200 pacientes graves con COVID-19 ingresados en hospitales de Alemania, Austria y Dinamarca, después de que un equipo de científicos –con participación española– haya observado en minirriñones creados con células madre humanas y en réplicas de laboratorio de vasos sanguíneos que este medicamento es capaz de bloquear la puerta celular que el SARS-CoV-2 usa para infectar a sus anfitriones.

El hecho de que se haya aprobado el comienzo inmediato del ensayo clínico en fase II con seres humanos se debe a que ya se había comprobado la seguridad de este medicamento en estudios previos realizados con personas afectadas por el síndrome de dificultad respiratoria aguda. El nuevo estudio será liderado por Apeiron Biologics, la empresa biotecnológica de Viena que desarrolló el producto, y contará la financiación del Gobierno austríaco.

Cómo actúa APN01 para neutralizar el SARS-CoV-2

APN01 se ha probado en tejidos fabricados en el laboratorio. En concreto, en unos minirriñones desarrollados a partir de células madre de un embrión congelado que no llegó a utilizarse en un tratamiento de reproducción asistida. Estas células madre embrionarias pueden multiplicarse y transformarse en cualquier órgano humano, así que el equipo de Núria Montserrat, bióloga del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), elaboró con ellas “miles de minirriñones a la semana” en su laboratorio y envió algunos al Instituto Karolinska de Estocolmo, donde fueron infectados con SARS-CoV-2.

El fármaco APN01 logra que las proteínas S del coronavirus se unan a él en vez de a los receptores ACE2 de las células pulmonares, evitando que el virus penetre en dichas células y se multiplique en su interior

Aunque el objetivo de Montserrat es conseguir regenerar órganos humanos deteriorados empleando para ello células madre embrionarias e impresoras 3D, en febrero cuando el coronavirus parecía un problema circunscrito a Wuhan, conoció al científico austríaco Josef Penninger, que en 2005 había descubierto que el virus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS) empleaba una proteína de la superficie de las células de los pulmones para introducirse en ellas y provocar una neumonía letal. Se trata de la misma vía —denominada receptor ACE2— que usa el nuevo coronavirus.

El mecanismo de infección que utilizan ambos coronavirus es invadir las células pulmonares a través del receptor ACE2 y encajar sus proteínas S en dichos receptores para infectar dichas células y multiplicarse, y lo que hace APN01 es engañar al virus para que las proteínas S del mismo se unan a él en vez de a los receptores ACE2; de esta forma, los virus se neutralizan y no pueden penetrar en las células y utilizarlas para crear nuevos virus.

La investigación, realizada por un equipo internacional de científicos liderados por el Dr. Josef Penninger, investigador de la University of British Columbia, y en la que también han participado Montserrat y el investigador del Instituto Karolinska Ali Mirazimi, se ha publicado en la revista Cell, y sus resultados han mostrado que en los minirriñones infectados por SARS-CoV-2 el virus se une al medicamento experimental porque lo confunde con la proteína ACE2.

Miniórganos para probar la eficacia de fármacos contra el COVID-19

Los autores del estudio han probado la nueva terapia tanto en los minirriñones como en vasos sanguíneos recreados en el laboratorio, porque se trata de tejidos humanos que al igual que los pulmones ofrecen al coronavirus el acceso a través de ACE2. En la actualidad Montserrat y su equipo no solo fabrican minirriñones, sino también minicorazones, y esperan elaborar pronto minipulmones, para probar tratamientos experimentales contra el COVID-19 en todos estos miniórganos.

Y es que como ha explicado la investigadora, pueden producir miles de organoides diminutos cada semana que permitirían probar otros medicamentos cuyo uso ya ha sido aprobado para tratar otras patologías, con el objetivo de comprobar si también son efectivos contra la infección por coronavirus. De esta forma, añade, sería posible hacer un cribado previo antes de administrárselos a los pacientes.

Penninger ha declarado que el virus que provoca COVID-19 es muy similar al SARS, y que sus trabajos anteriores les han ayudado a identificar rápidamente a ACE2 como la vía de entrada del SARS-CoV-2 para infectar a sus huéspedes, lo que explica mucho sobre la enfermedad. Ahora, afirma el científico, conocemos una manera de apartar al virus de dicha vía, que se podría convertir en una terapia eficaz específicamente dirigida al mecanismo que emplea el virus para infectarnos, lo que constituye una esperanza para acabar con esta terrible pandemia.