Descripción del proyecto

Expertos del IBEC contribuyen a identificar un fármaco en fase clínica que bloquea los efectos del virus SARS-Co-V2

Investigadores del IBEC liderados por la Profesora de investigación ICREA Núria Montserrat, en colaboración con expertos internacionales, han identificado un fármaco capaz de bloquear los efectos del virus SARS-Co-V2, origen de la enfermedad del Coronavirus 2019.

El tratamiento, que ya se podrá probar en doscientos pacientes de Covid-19, ha demostrado su eficacia en minirriñones generados a partir de células madre humanas. En estos organoides generados mediante técnicas de bioingeniería se ha descifrado cómo el SARS-Co-V2 interacciona e infecta las células humanas del riñón.

Para la elaboración de este estudio que se ha publicado hoy en la prestigiosa revista Cell, y en el que ha participado el Instituto Karolinska de Suecia, el Institute of Molecular Biotechnology de la Austrian Academy of Sciences y el Life Sciences Institute (LSI) de la Universidad of British Columbia, entre otros, los investigadores han utilizado minirriñones desarrollados a partir de células madre humanas generados en el IBEC por el equipo de Núria Montserrat. Estos organoides, creados mediante técnicas de bioingeniería, recogen la complejidad del órgano real, lo que les ha permitido descifrar cómo el SARS-Co-V2 interacciona e infecta las células humanas del riñón, además de identificar una terapia dirigida a reducir su carga viral.

“El uso de organoides humanos nos permite probar de manera muy ágil los tratamientos que ya se están utilizando para otras enfermedades o que están cerca de ser validados. En estos momentos en los que el tiempo apremia, estas estructuras 3D ahorran drásticamente el tiempo que destinaríamos para probar un nuevo medicamento en humanos”, destaca las ventajas Núria Montserrat.

El estudio del papel del receptor ACE2 en la infección
Publicaciones recientes han demostrado que, para infectar una célula, los coronavirus utilizan una proteína, denominada S, que se une a un receptor de las células humanas denominado ACE2 (enzima convertidora de angiotensina 2). Teniendo en cuenta que esta unión se ha detectado como puerta de entrada del virus al organismo, evitarla podría constituir una posible diana terapéutica.

Siguiendo esa estrategia, los investigadores se han centrado en entender el papel del receptor ACE2 en organoides humanos porque mimetizan en pocos milímetros muchas de las características de los órganos reales. El estudio proporciona nuevos conocimientos sobre aspectos clave del SARS-CoV-2 y sus interacciones a nivel celular, y también, sobre cómo el virus puede infectar los vasos sanguíneos y los riñones.

Además del pulmón, el receptor ACE2 también se expresa en otros tejidos, entre los que se incluye el corazón, los vasos sanguíneos, el intestino y los riñones, lo que explicaría la disfunción multiorgánica que se observa en los pacientes infectados por SARS-Co-V2. El hecho de que éste receptor se exprese fuertemente en los riñones y que el SARS-Co-V2 se puede encontrar en la orina, es lo que ha llevado a este equipo de investigadores a utilizar los organoides renales como modelo de prueba, de cuya creación Montserrat es referente internacional.

La identificación de un fármaco inhibidor de la infección
En primer lugar los investigadores demostraron que los organoides renales contenían diferentes grupos de células que expresaban ACE2 de manera similar a la que se observa en el tejido nativo, y después, procedieron a infectarlo con SARS-CoV-2. Una vez obtuvieron estos minirriñones infectados, aplicaron diferentes terapias, concluyendo, como resultado del estudio, que el hrsACE2 (ACE2 humano recombinante soluble), un fármaco que ya ha superado las pruebas clínicas de fase 1 (en voluntarios sanos) y de fase 2 (en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda), inhibe significativamente las infecciones por SARS-CoV-2 y reduce su carga viral.

“Estos hallazgos son prometedores como un tratamiento capaz de detener la infección temprana del nuevo coronavirus que, a día 30 de marzo, ha afectado a más de 750,000 personas y se ha cobrado la vida de 36,000 personas en todo el mundo”, concluye Núria Montserrat.

Hallazgos como este ponen de manifiesto que las técnicas de bioingeniería son imprescindibles para la medicina del futuro. Hasta ahora, han permitido la creación de organoides y órganos en un chip, entre otros. Asimismo, la ingeniería molecular, que está muy ligada a la bioingeniería, lleva años demostrando su capacidad de prever la eficacia de tratamientos experimentales y reducir la experimentación con animales. Ahora, estas herramientas se ponen a disposición de la sociedad una vez más, para intentar hallar soluciones a la crisis provocada por el coronavirus.

Núria Montserrat lidera el grupo de Pluripotencia para la regeneración de órganos del IBEC y es miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER BBN), en este trabajo ha contado con la participación de las investigadoras Elena Garreta, Patricia Prado y Carmen Hurtado, entre otros.

Articulo de referencia: Monteil et al, Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2, Cell 2020, DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.004

El IBEC ofrece sus laboratorios como servicios de detección masiva de COVID-19

Laboratorios en tres centros de investigación catalanes, entre ellos el IBEC, se adaptan como servicios de detección masiva de Covid-19.

A petición de la Generalitat de Catalunya pondrán en marcha un sistema de detección masiva de personas infectadas, con el objetivo de detener la propagación de la epidemia de coronavirus.

Habrá dos nodos de detección masiva, uno coordinado por el CRG en sus laboratorios del Parque de Investigación Biomédica de Barcelona (PRBB) y otro en el Parque Científico de Barcelona (PCB), coordinado conjuntamente por el IRB Barcelona, el IBEC y el Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG), parte del CRG.

El proyecto, cuyo nombre en clave de la Generalitat de Catalunya es Programa Orfeo, tiene como objetivo realizar un total de 170.000 tests en su primera fase, que durará inicialmente unas 6 semanas.

Los nodos se usarán para detectar personas infectadas tanto durante el confinamiento como en cuanto las medidas se vayan relajando progresivamente. Esto permitirá aislar mejor a los ciudadanos enfermos, resultará en tasas de infección más bajas, y permitirá a los trabajadores esenciales volver al trabajo y salvar vidas.

El CRG trabajará siete días a la semana para realizar 100.000 test durante un período de seis semanas en sus laboratorios gracias a sus capacidades usuales de PCR, así como a la incorporación de un robot de secuenciación de última generación con una capacidad para procesar 8.000 muestras por día. En la actualidad sólo existen cuatro de estos robots en toda Europa. El nodo del Parque Científico de Barcelona (PCB), llevará a cabo 70.000 test durante el mismo período.

“El CRG, el IRB Barcelona y el IBEC disponen de laboratorios, personas, experiencia y dedicación para dar apoyo al país en el mayor reto de su historia reciente,” dice Luis Serrano, director del CRG. “Estoy orgulloso de nuestros investigadores, técnicos y personal de apoyo y administración, quienes han respondido a la velocidad de la luz para ofrecerse como voluntarios en este proyecto. Necesitamos derrotar esta pandemia juntos, es por ello que trabajaremos sin descanso para luchar contra esta crisis.”

La consejera de Empresa y Conocimiento, Ángels Chacón -departamento del Govern que impulsa este proyecto junto con Salud– ha mostrado su satisfacción por la implicación de estos centros de investigación que “es una muestra más de cómo el conjunto del sistema de conocimiento catalán están contribuyendo decisivamente al esfuerzo científico global en el contexto de la crisis sanitaria mundial, reforzando el rol de nuestro país como uno de los principales referentes científicos europeos y del mundo”.

Los nodos usarán la técnica RT-PCR en tiempo real para buscar la presencia de material genético del coronavirus en las muestras. Los tests han sido comparados y verificados para cumplir con los estándares nacionales establecidos por los hospitales españoles, así como con los establecidos en Europa, Estados Unidos, Israel y más allá.