Oamenii de ştiinţă au folosit un gel bazat pe ARN pentru a oprin infectarea cu HIV.
O nouă abordare împotriva virusului imunodeficienţei umane (HIV), care atacă şi distruge progresiv sistemul imunitar al organismului, utilizează un tip special de gel conceput pentru a livra materiale genetice, cunoscute sub numele de ARN-uri mici de interferenţă (siRNA), direct în zona vaginală.
Aceste siARN-uri sunt concepute pentru a ţinti şi a reduce la tăcere gene specifice asociate cu HIV, oferind un mecanism dublu de apărare împotriva acestui virus mortal.
Particulele siARN sunt molecule scurte (cu o lungime de 20 - 25 de nucleotide), naturale sau sintetice, de ARN bicatenar care joacă un rol esenţial în procesul de interferenţă ARN (ARNi), un mecanism celular natural care reglează expresia genelor.
Prin conceperea de siARN complementare unor secvenţe specifice de ARN mesager (ARNm) ale unui virus sau ale unei celule gazdă, oamenii de ştiinţă pot „reduce la tăcere" în mod eficient aceste gene, împiedicând producerea de proteine necesare pentru replicarea virală sau intrarea în celule.
Celulă T infectată cu HIV. Această micrografie electronică de scanare arată particule de HIV (galben) ieşind dintr-o celulă T infectată (albastru). Credit: NIAID - Institutul Naţional al Statelor Unite pentru Alergii şi Boli Infecţioase
Studiul s-a concentrat asupra a două ţinte principale: gena CCR5 din celulele gazdă, pe care HIV o foloseşte ca poartă de intrare pentru a pătrunde în celule şi a le infecta, şi gena Nef din HIV, care ajută virusul să eludeze mecanismele naturale de apărare ale organismului.
Prin distrugerea acestor gene, tehnologia siARN urmăreşte să blocheze HIV la punctul de intrare şi să dezarmeze capacitatea acestuia de a ocoli sistemul imunitar.
Noua abordare deschide calea pentru noi terapii în lupta împotriva HIV, a declarat autorul studiului, dr. Emmanuel Ho, profesor de farmacie la Universitatea din Waterloo (Canada), într-un comunicat al universităţii, publicat miercuri.
Cercetătorii au dezvoltat un gel de nanomedicină care conţine nanoparticule concepute pentru a livra aceste molecule siRNA direct la locul unei potenţiale infecţii.
Aceste nanoparticule sunt fabricate din poli (acid lactic-co-glicolic) (PLGA), un polimer biodegradabil, şi sunt acoperite cu polietilenglicol (PEG) pentru a îmbunătăţi stabilitatea şi penetrarea în mucoasa vaginală.
Aspectul inovator al acestor nanoparticule este mecanismul lor de eliberare, sensibil la pH.
Ele rămân stabile şi eliberează o cantitate minimă de siARN în mediul acid al vaginului, dar eliberează o cantitate semnificativă atunci când ajung la pH-ul neutru din interiorul celulelor, asigurând că moleculele de siARN sunt livrate exact acolo unde este nevoie.
Imagine a unui genom HIV. Moleculele de siARN sunt concepute pentru a ţinti şi a reduce la tăcere genele specifice asociate cu HIV, oferind un dublu mecanism de apărare împotriva acestui virus mortal. (credit: Institutul Walter and Elize Hall - WEHI, Australia)
Eficacitatea gelului a fost testată in vitro (în laborator) şi a dat rezultate promiţătoare.
Acesta a redus semnificativ expresia proteinelor CCR5 şi Nef cu 43% şi, respectiv, 63%, a reactivat procesul de autofagie al organismului (un mecanism de curăţare celulară pe care HIV îl întrerupe) şi a inhibat replicarea HIV cu peste 70%.
În plus, gelul a demonstrat o distribuţie şi o absorbţie vaginală eficiente într-un model de şoarece, fără a provoca toxicitate, subliniind potenţialul său ca metodă sigură şi eficientă de prevenire a transmiterii HIV.
„Virusurile sunt inteligente. Ei produc proteinele Nef pentru a împiedica apariţia autofagiei", explică dr. Ho. „Procesul nostru permite organismului uman să lupte împotriva infecţiei virale fără a avea nevoie de medicamente suplimentare".
Acest gel inovator reprezintă un salt semnificativ în lupta împotriva HIV.
Vizând virusul la nivel genetic şi valorificând mecanismele naturale de apărare ale organismului, această abordare oferă o modalitate nouă şi potenţial mai eficientă de a preveni transmiterea HIV, în special prin contact sexual.
Utilizarea tehnologiei siRNA în acest context este deosebit de interesantă. Nu numai că oferă un nou instrument în lupta împotriva HIV, dar deschide, de asemenea, noi direcţii pentru strategii similare împotriva altor infecţii cu transmitere sexuală.
Succesul studiului subliniază potenţialul nanomedicinei şi al terapiei genice în transformarea prevenirii şi tratamentului bolilor, oferind speranţă pentru milioane de persoane din întreaga lume expuse riscului de infectare cu HIV care provoacă sindromul SIDA (sindromul imunodeficienţei umane dobândite). Fără tratament, rata de supravieţuire tipică este de trei ani, în timp ce, cu ajutorul tratamentului, mulţi oameni îşi pot relua o viaţă sănătoasă.
Studiul a fost publicat recent în Journal of Controlled Release.
