El tratamiento del accidente cerebrovascular basado en virus reconstruye las conexiones neuronales y las redes vasculares en el cerebro.

Un derrame cerebral es un evento que cambia la vida. Como resultado de una arteria bloqueada o una fuga de un vaso sanguíneo en el cerebro, actualmente existen muy pocas estrategias médicas efectivas que puedan curar el daño causado. Esto puede causar cambios a largo plazo en el comportamiento, la personalidad, la memoria y las capacidades cognitivas de una persona y, en casos más graves, parálisis y deterioro sensorial.

«Tratar el daño cerebral por accidente cerebrovascular sigue siendo un desafío formidable», dijo en un correo electrónico Chaunbin Mao, profesor de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Zhejiang. “Los enfoques de tratamiento actuales incluyen terapia de oxígeno hiperbárico, entrenamiento de rehabilitación y el uso de factores neurotróficos o medicamentos antiinflamatorios. Pero estos pueden [lead to] Las complicaciones y, a menudo, tienen un impacto insatisfactorio en la recuperación del paciente”.

Las terapias efectivas siguen siendo esquivas, porque para restaurar completamente la función cerebral, estas terapias deben asegurar el crecimiento de nuevas redes vasculares a través de un proceso llamado angiogénesis, que asegura un flujo sanguíneo adecuado en el nuevo tejido, así como la regeneración de las redes nerviosas del cerebro. Idealmente, las células madre trasplantadas serían suficientes; Sin embargo, esta estrategia rara vez funciona porque se forma una cavidad en el tejido cerebral dañado por un accidente cerebrovascular después de que el cuerpo haya eliminado las células dañadas. Esto dificulta el soporte físico de las células implantadas requeridas para regenerar tejido en la cavidad.

Un virus para llenar el vacío

Inspirándose en los usos recientes de virus que infectan bacterias, llamados fagos, en el tratamiento de enfermedades, Mao, su colaborador Mingying Yang y sus equipos en la Universidad de Zhejiang desarrollaron un biomaterial que contiene fagos que, en experimentos de prueba de concepto, podría detectar tanto la angiogénesis y la neurogénesis en el accidente cerebrovascular alcanzado. tejido cerebral dañado.

Su enfoque utiliza un virus similar a un filamento seguro para los humanos de aproximadamente 1 micrómetro de largo llamado fago M13. El virus en sí consiste en material genético encapsulado en una cápside, o cubierta de proteína, cubierta de proteínas de señalización que el equipo podría manipular.

«Insertamos un gen extraño que codifica un péptido de señalización llamado RGD en el ADN del virus», explicó Mao. “El péptido RGD luego se fusiona con el […] final de cada carrera [capsid] proteína de la envoltura. El péptido RGD extraño luego se distribuye a alta densidad en la superficie externa del virus, formando un nuevo fago, al que llamamos R-fago”.

Luego, el equipo recubrió micropartículas de proteína de seda porosa con fagos R, que luego se cargaron con células madre neurales y se inyectaron en las cavidades de los accidentes cerebrovasculares. Las micropartículas respaldaron la proliferación de células madre, mientras que los fagos R, con sus proteínas de señalización modificadas, estimularon la formación de vasos sanguíneos al facilitar el transporte de nutrientes y oxígeno para la regeneración nerviosa.

El equipo dijo que todavía hay una serie de obstáculos antes del uso clínico y que es posible que se necesiten más pruebas durante cinco a 10 años. «Todavía tenemos que evaluar el uso de nanofibras virales para la terapia de accidentes cerebrovasculares en animales grandes», dijo Mao. “Y luego tenemos que evaluar [them] en pacientes humanos.”

Los resultados prometedores dan esperanza a las víctimas de accidentes cerebrovasculares, pero Mao dice que la aplicación de sus nanofibras virales no termina ahí. «Dado que las nanofibras de fago pueden mostrar prácticamente cualquier péptido funcional en su superficie, las nanofibras virales son prometedoras como biomateriales para el tratamiento de muchas enfermedades además del accidente cerebrovascular», concluyó.

Referencia: Xiangyu Liu, et al., Terapia de accidente cerebrovascular altamente efectiva habilitada por nanofibras virales modificadas genéticamente, Materiales avanzados (2022). DOI: 10.1002/adma.202201210

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