Una goma de mascar podría reducir la transmisión del SARS-CoV-2

Un chicle (o goma de mascar) mezclado con una proteína vegetal sirve como una "trampa" para el virus SARS-CoV-2, reduciendo la carga viral en la saliva y potencialmente aplastando la transmisión, según un nuevo estudio.

El trabajo, dirigido por Henry Daniell en la Facultad de Medicina Dental de Penn y realizado en colaboración con científicos de la Facultad de Medicina y la Facultad de Medicina Veterinaria de Perelman, así como en el Instituto Wistar y Fraunhofer USA, podría conducir a una herramienta de bajo costo en el arsenal contra la pandemia COVID-19. Su estudio fue publicado en la revista Molecular Therapy.

“El SARS-CoV-2 se replica en las glándulas salivales y sabemos que cuando alguien infectado estornuda, tose o habla, parte de ese virus puede ser expulsado y llegar a otros”, dice Daniell. "Esta goma de mascar ofrece la oportunidad de neutralizar el virus en la saliva, brindándonos una forma sencilla de posiblemente reducir una fuente de transmisión de la enfermedad".

Las vacunas contra COVID-19 han ayudado a cambiar el curso de la pandemia, pero no han eliminado la transmisión . Incluso las personas que están completamente vacunadas pueden infectarse con el SARS-CoV-2 y, según una investigación reciente, pueden tener una carga viral similar a las que no están vacunadas.

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Antes de la pandemia, Daniell había estado estudiando la proteína de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) en el contexto del tratamiento de la hipertensión. Su laboratorio había cultivado esta proteína, así como muchas otras que pueden tener potencial terapéutico, utilizando un sistema de producción patentado a base de plantas. Al bombardear el material vegetal con el ADN de las proteínas objetivo, inducen a los cloroplastos de las plantas a absorber el ADN y comenzar a cultivar las proteínas. El material vegetal, liofilizado y molido, podría utilizarse como medio para suministrar la proteína. Este sistema tiene el potencial de evitar los obstáculos habituales para la síntesis de fármacos proteicos: a saber, un costoso proceso de producción y purificación.

El trabajo anterior de Daniell en ACE2 resultó fortuito en el contexto de la pandemia de COVID-19. El receptor de ACE2 en las células humanas también se une a la proteína de pico SARS-CoV-2. Otros grupos de investigación han demostrado que las inyecciones de ACE2 pueden reducir la carga viral en personas con infecciones graves.

Mientras tanto, otra línea de trabajo de Daniell y su colega de Medicina Dental Penn, Hyun (Michel) Koo, ha involucrado la investigación para desarrollar un chicle infundido con proteínas de origen vegetal para romper la placa dental. Combinando sus conocimientos sobre ACE2 con esta tecnología, Daniell se preguntó si tal goma, infundida con proteínas ACE2 cultivadas en plantas, podría neutralizar el SARS-CoV-2 en la cavidad oral.

Para averiguarlo, se acercó a Ronald Collman en Penn Medicine, un virólogo y médico de cuidados intensivos y pulmonares cuyo equipo, desde las primeras etapas de la pandemia, había estado recolectando sangre, frotis nasales, saliva y otras bioespecímenes de pacientes con COVID para investigación científica.

"Henry se puso en contacto conmigo y me preguntó si teníamos muestras para probar su enfoque, qué tipo de muestras sería apropiado analizar y si podríamos validar internamente el nivel del virus SARS-CoV-2 en las muestras de saliva", dice Collman. "Eso llevó a una colaboración entre escuelas que se basaba en nuestros estudios de microbioma".

Para probar la goma de mascar, el equipo cultivó ACE2 en plantas, junto con otro compuesto que permite que la proteína cruce las barreras mucosas y facilita la unión, e incorporó el material vegetal resultante en tabletas de goma de mascar con sabor a canela. Al incubar muestras obtenidas de hisopos nasofaríngeos de pacientes COVID positivos con la encía, mostraron que el ACE2 presente podría neutralizar los virus del SARS-CoV-2.

Esas investigaciones iniciales fueron seguidas por otras en The Wistar Institute y Penn Vet, en las que los virus, menos patógenos que el SARS-CoV-2, se modificaron para expresar la proteína de pico del SARS-CoV-2. Los científicos observaron que la goma de mascar evitaba en gran medida que los virus o las partículas virales ingresaran a las células, ya sea bloqueando el receptor ACE2 en las células o uniéndose directamente a la proteína de la espiga.

Finalmente, el equipo expuso muestras de saliva de pacientes con COVID-19 a la goma de mascar ACE2 y descubrió que los niveles de ARN viral cayeron tan drásticamente que eran casi indetectables.

El equipo de investigación está trabajando actualmente para obtener permiso para realizar un ensayo clínico para evaluar si el enfoque es seguro y efectivo cuando se prueba en personas infectadas con SARS-CoV-2.

“El enfoque de Henry de producir proteínas en las plantas y usarlas por vía oral es económico, con suerte escalable; es realmente inteligente”, dice Collman.

Aunque la investigación aún se encuentra en las primeras etapas de desarrollo, si los ensayos clínicos demuestran que la goma de mascar es segura y eficaz, podría administrarse a pacientes cuyo estado de infección se desconoce o incluso para un chequeo dental cuando se deben quitar las máscaras, para reducir la probabilidad de transmitir el virus a los cuidadores.

“Ya estamos usando máscaras y otras barreras físicas para reducir la posibilidad de transmisión”, dice Daniell. "Esta goma de mascar podría usarse como una herramienta adicional en esa lucha".

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