Cuando el VIH ataca una célula T, se adhiere a la superficie de la célula y lanza un "arpón" para crear una abertura para ingresar e infectar las células. Para detener la invasión, investigadores del Centro Penn para la Investigación del SIDA de la Universidad dePensilvania y científicos de Sangamo BioSciences, Inc. han desarrollado células T genéticamente modificadas armadas con un llamado "inhibidor de fusión" para interrumpir este paso crítico y evitar que una amplia gama de virus VIH entren e infecten las células T.en línea en un estudio preclínico en PLOS Patógenos .
La medicina contra el VIH experimentó un gran avance a principios de la década de 2000 con una clase única de medicamentos conocidos como "inhibidores de fusión". A diferencia de la mayoría de los medicamentos que bloquean la replicación del virus dentro de las células T, estos medicamentos evitan que el VIH ingrese a las células en primer lugar., se ha demostrado que enfuvirtida, modelada a partir de un péptido de la envoltura viral y utilizada hoy en combinación con otras terapias antirretrovirales, mantiene el virus a raya. Sin embargo, los pacientes deben inyectarse enfuvirtida diariamente debajo de la piel, lo que limita su utilidad y aceptabilidad para los pacientes, especialmente en comparación con muchos otros medicamentos disponibles por vía oral, el VIH también puede volverse resistente a la enfuvirtida.
Sobre la base de este enfoque con una poderosa técnica genética, los investigadores desarrollaron una nueva forma de administrar el péptido inhibidor de la fusión precisamente al punto de la superficie celular donde el virus se une y lanza su envoltura, como un arpón. El equipo modificó genéticamente las células TAl introducir el llamado péptido C34, modelado a partir de enfuvirtida, directamente sobre los receptores, CXCR4 y CCR5, que son cruciales para la entrada del VIH. Al usar estas moléculas para entregar el péptido C34 al sitio donde entra el virus, estos investigadores demostraron que el VIHfue inhibido de manera potente y que esta inhibición se extendió a los VIH genéticamente diversos, incluidos los que eran resistentes a la droga, enfuvirtida.
Los resultados más impresionantes se observaron cuando el péptido C34 se unió a CXCR4, donde los investigadores de Penn mostraron que las células T que expresan esta molécula estaban protegidas en un modelo de ratón con infección por VIH.
"Creemos que nuestro enfoque para dirigir con precisión un medicamento inhibidor al sitio de entrada viral crea una nueva forma de diseñar las células T humanas para que se vuelvan resistentes a la infección por VIH", dijo el autor principal James Hoxie, MD , profesor de Medicina en la división de Hematología / Oncología en la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania. "Es potente y muy amplio. Cada cepa de VIH que probamos era sensible a ella, independientemente de si el virus usabaCCR5 o CXCR4, que es una gran ventaja, ya que el VIH generalmente usa CCR5 para establecer la infección, pero con el tiempo puede evolucionar para usar un CXCR4. Con este enfoque, no importa de dónde proviene el virus o de qué molécula celular se trata.necesita infectar células "
Los hallazgos prepararon el escenario para un próximo ensayo clínico de fase I en pacientes VIH positivos para determinar la seguridad y la dosis adecuada de las propias células T de un paciente diseñadas para expresar la molécula C34-CXCR4, así como para demostrar su capacidad para resistirinfección cuando se interrumpe la terapia antirretroviral.
El equipo de investigación también incluye a James L Riley, PhD, profesor asociado de Microbiología, Pablo Tebas, MD, profesor de Medicina y director de la Unidad de Ensayos Clínicos del SIDA en el Penn CFAR, junto con los coautores, George Leslie, PhD, investigador principal en el laboratorio de Hoxie, Jianbin Wang, PhD y Michael C. Holmes, PhD, de Sangamo Biosciences, Inc. y Max W. Richardson, PhD, investigador principal en el Laboratorio de Riley.
Los péptidos derivados de la proteína de la envoltura del VIH inhiben la entrada del VIH al interferir con la formación de lo que se denomina el paquete de 6 hélices durante la fusión de las membranas víricas y celulares que ocurre durante la entrada viral. Así es como funciona la enfuvirtida, aunque cuando se inyectaComo fármaco, la enfuvirtida se distribuye por todo el cuerpo. En el trabajo descrito por los investigadores de Penn y Sangamo, realizado en el laboratorio y en un modelo de ratón humanizado, el péptido C34 unido a la molécula CXCR4 entregó el péptido donde la fusión estaba realmenteocurriendo.
En el laboratorio, los investigadores descubrieron que las células T que expresan C34-CCR5 o C34-CXCR4 se enriquecieron en presencia de infección por VIH, pasando del 25 por ciento de la población de células T a más del 60 por ciento después de 7-10 días decultivo adicional. Este enriquecimiento se observó contra una amplia gama de cepas de VIH, lo que sugiere que este enfoque será altamente efectivo en la gran mayoría de los individuos. Se obtuvieron datos similares usando un modelo de ratón infectado con infección por VIH humanizado. En los experimentos, solo CD4 Tlas células que expresan C34-CXCR4 pudieron resistir la infección por VIH y sobrevivir dentro del ratón. Por esta razón, se eligió C34-CXCR4 para usarse en un ensayo clínico de fase I.
Este trabajo se basa en técnicas de VIH genéticas experimentales pasadas. En 2014, los investigadores de Penn diseñaron genéticamente con éxito las células inmunes de pacientes VIH positivos para resistir la infección, y disminuyeron las cargas virales de algunos pacientes que abandonaron la terapia por completo. El grupo usó zinctecnología de nucleasa de dedo ZFN desarrollada por Sangamo BioSciences para modificar las células T en los pacientes, una "tijera molecular", para eliminar las proteínas de la superficie CCR5. Sin ella, el virus no podría entrar. Sin embargo, hayAlgunas limitaciones con este enfoque: solo aborda los virus que usan CCR5 y ambos alelos CCR5 necesitan ser eliminados para que las células T estén protegidas de la infección.
El ensayo clínico que investiga el trabajo con C34 está programado para comenzar en diciembre de 2016. Los investigadores infundirán células T que expresan C34-CXCR4 en individuos infectados con VIH bien controlados. Será un estudio de aumento de dosis en el que 1, 3,o se infundirán 10 mil millones de células T de ingeniería. Después de la infusión, se producirá una "interrupción del tratamiento analítico" durante aproximadamente 16 semanas y se controlará el rebote viral y el enriquecimiento de las células que expresan C34-CXCR4. En la actualidad, los pacientes infectados con VIHdebe continuar tomando medicamentos contra el VIH para evitar que el virus se replique y cause enfermedades. Se están realizando esfuerzos en Penn y en todo el mundo para desarrollar estrategias que permitan suspender la terapia farmacológica para el VIH de manera segura.
"Esto puede proporcionar una nueva estrategia exitosa para complementar las respuestas inmunitarias antivirales que complementan los enfoques para apuntar o controlar los reservorios de VIH en pacientes infectados con el virus", dijeron los autores.
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Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Pensilvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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