Desarrollan un antiviral de amplio espectro basado en una sustancia del caparazón de los crustáceos

Un equipo del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio, UV-CSIC) colabora en el desarrollo de un compuesto eficaz frente a infecciones respiratorias virales como el coronavirus SARS-CoV-2 y el virus respiratorio sincitial. El nuevo antiviral, cuyo estudio publica la revista ‘Communications Biology’, bloquea la entrada de múltiples virus en las células y podría ser usado como tratamiento posterior a la infección. 

Se trata de un nuevo compuesto antiviral basado en chitosán, un material natural derivado de una sustancia presente en el caparazón de crustáceos como cangrejos y camarones. Publicado en la revista Communications Biology, el estudio revela que este fármaco bloquea la entrada de los virus en las células mediante un mecanismo de acción irreversible, y muestra una potente actividad contra el virus que provoca la COVID-19 -SARS-CoV-2-, así como contra el virus respiratorio sincitial (VRS), por lo que podría utilizarse como tratamiento para infecciones respiratorias virales mediante aerosoles o inhaladores, incluso después de la infección. 

El chitosán es un material natural derivado de la quitina, una sustancia presente en el caparazón de algunos crustáceos, como los cangrejos y los camarones. Se trata de un polímero biodegradable que, por sus propiedades antibacterianas y su capacidad para interactuar con células y moléculas, se ha convertido en un recurso muy usado en medicina, en farmacia y en la industria alimentaria.  

Ahora, el equipo en el que participa el I2SysBio –centro mixto de la Universitat de València y el CSIC- ha modificado la estructura del chitosán para obtener compuestos similares al heparán sulfato, una molécula presente en la superficie de casi todas las células que utilizan los virus para entrar en ellas. En el proyecto participan también el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), el Instituto de Química Orgánica General (IQOG) y el Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV) del CSIC, junto al Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Raras (CIBERER) y el Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales CIC biomaGUNE . 

Según el artículo, experimentos realizados en cultivos celulares han demostrado que algunos de estos compuestos bloquean la entrada viral al unirse a proteínas de la envoltura de los virus, lo que impide que estos se adhieran a los receptores celulares. “El compuesto más prometedor fue capaz de bloquear la infección por estos virus, tanto en modelos de cultivo celular como de infección en ratones, incluso cuando se administró tras comenzar la infección”, explica Ron Geller, científico del I2SysBio y uno de los autores principales del trabajo.  

Antiviral para infecciones respiratorias comunes 

Durante la investigación se demostró que este compuesto es capaz de inhibir la infección por diversas variantes del SARS-CoV-2 y por distintas cepas del virus respiratorio sincitial (VRS), que afecta especialmente a bebés y personas mayores. Y los ensayos en modelos animales confirmaron su eficacia. En ratones infectados con SARS-CoV-2, la administración del antiviral antes de la infección redujo la carga viral en más de seis órdenes de magnitud. Incluso cuando se aplicó después de la infección, se observó una disminución significativa del virus en los pulmones de los animales tratados. De manera similar, en modelos de infección por VRS, el compuesto redujo de manera notable la replicación viral. 

“El compuesto funciona al unirse directamente al virus y evitar que entre en las células. Dado que fue bien tolerado en animales, estos resultados sugieren que es un excelente candidato para su posterior desarrollo como tratamiento antiviral para estas infecciones respiratorias virales comunes”, argumenta Ron Geller. Entre sus ventajas destaca que “funciona contra múltiples virus, no sólo contra un virus específico, y bloquea la infección en una etapa temprana, antes de que el virus entre en las células, impidiendo la proliferación logarítmica del virus”. 

Aerosoles frente a futuras pandemias 

Dado que el compuesto se basa en chitosán, un polímero de origen natural abundante y ampliamente utilizado en la industria biomédica y alimentaria, su producción a gran escala sería viable y accesible. Esto abre la puerta al desarrollo de formulaciones como aerosoles nasales o inhaladores para la prevención y tratamiento de infecciones respiratorias virales. Este avance representa una estrategia innovadora para combatir enfermedades virales emergentes y reemergentes, proporcionando una herramienta valiosa para obtener protección rápida ante futuras pandemias y para el control de infecciones respiratorias estacionales, según destaca el equipo de investigación, que ya ha iniciado el proceso para patentar el compuesto.