Por lo tanto, existe la necesidad de estrategias que puedan prevenir la infección por una variedad de variantes del SARS-CoV-2.
Las barreras físicas, como el revestimiento mucoso de las vías respiratorias, proporcionan la primera línea de defensa contra las infecciones.
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Ke Cheng de la Universidad Estatal de Carolina del Norte se propuso desarrollar una forma de reforzar esta barrera mucosa.
Describieron su método, al que denominaron inhalación de hidrogel esférico para mejorar la defensa pulmonar, o SHIELD, en Nature Materials el 9 de febrero de 2023.
SHIELD consiste en un polvo inhalable de partículas finas, de menos de 5 μm de ancho, hecho de un polímero absorbente.
Al entrar en contacto con la humedad, las partículas absorben agua, lo que hace que se hinchen. En 10 minutos, se unen entre sí para formar un hidrogel.
Las imágenes del microscopio electrónico mostraron que la mucosidad con SHIELD agregado formaba un gel más denso y rígido, con poros más pequeños, que la mucosidad sola.
Las partículas del tamaño de un virus no atravesaron este gel más denso tan fácilmente como a través de la mucosidad ordinaria.
El equipo probó si SHIELD podría proteger contra la infección por virus en ratones. Administraron SHIELD a los ratones a través de un inhalador de polvo seco y descubrieron que SHIELD cubría las superficies de las vías respiratorias inferiores.
Luego expusieron a los ratones a virus inofensivos con proteínas de punta de diferentes variantes del SARS-CoV-2. SHIELD redujo la tasa de infección en un 72-75 % cuatro horas después de la administración de SHIELD.
Esto disminuyó al 15-18% después de 24 horas a medida que el gel se eliminaba de los ratones.
Luego, los investigadores probaron SHIELD en monos.
Los monos recibieron una dosis única de SHIELD 8 horas antes de la exposición a la cepa SARS-CoV-2 original o a la variante Delta.
Los monos tratados con SHIELD tenían de 50 a 300 veces menos virus que los animales no tratados.
Los pulmones de los monos tratados también tenían menos inflamación, neumonía viral y signos de daño.
SHIELD se creó a partir de materiales de calidad alimentaria, no fue tóxico para las células en cultivo y no afectó la función pulmonar normal en ratones después de dos semanas de dosificación diaria.
Podría administrarse fácilmente a diario usando un inhalador de bajo costo.
Si se demuestra que es eficaz en humanos, SHIELD podría complementar los métodos de prevención de virus existentes.
Puede ser más fácil y seguro de usar que las mascarillas y otras barreras físicas.
Además, el equipo descubrió que SHIELD también protegía a los ratones contra la neumonía y los virus H1N1.
Por lo tanto, su utilidad podría extenderse más allá de la prevención de COVID-19.
“La belleza de SHIELD es que no se limita necesariamente a proteger contra el COVID-19 o la gripe”, dice Cheng.
"Estamos analizando si también podría usarse para proteger contra cosas como los alérgenos o incluso la contaminación del aire, cualquier cosa que pueda dañar los pulmones".
Website Nature Materials:
https://www.nature.com/nmat