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Las nanopartículas (morado) que llevan melitina (verde)
se fusionan con el VIH (círculos pequeños con anillo exterior enriquecida),
la destrucción de envoltura protectora del virus
.Paragolpes moleculares (pequeños óvalos rojos) impedir que
las nanopartículasde dañar las células normales del cuerpo,
que son mucho más grandes en tamaño.
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Las nanopartículas llevan una toxina que se encuentra en el veneno de la abeja que puede destruir el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), dejando las células circundantes ilesas, los investigadores de
la Universidad de Washington Escuela de Medicina de St. Louis lo han demostrado. El hallazgo es un paso importante hacia el desarrollo de un gel vaginal que puede prevenir la propagación del VIH, el virus que causa el SIDA.
"Nuestra esperanza es que en lugares donde el VIH se pasea a sus anchas, la gente podría utilizar este gel como medida preventiva para detener la infección inicial", dice Joshua L. Hood, MD, PhD, profesor de investigación en la medicina.
El estudio aparece en la edición actual de la terapia antiviral .
El veneno de abeja contiene una potente toxina llamada melitina que puede hacer agujeros en la envoltura protectora que rodea al VIH y otros virus. Grandes cantidades de melitina libre puede causar mucho daño. En efecto, además de la terapia anti-viral,el autor principal del artículo, Samuel A. Wickline, MD, el Profesor J. Russell Hornsby de Ciencias Biomédicas, ha mostrado las nanopartículas de melitina cargadas para ser eficaz en matar las células tumorales.
El nuevo estudio muestra estas nanopartículas de melitina cargadas no daña las células normales. Esto se debe añadió Campana al parachoques de protección de la superficie de las nanopartículas. Cuando las nanopartículas entran en contacto con las células normales, que son mucho más grandes en tamaño, las partículas simplemente rebotan. VIH, por otro lado, es incluso más pequeño que la nanopartícula, por lo que el VIH se ajusta entre el parachoques y hace contacto con la superficie de la nanopartícula, en donde la toxina de la abeja espera.
" Hood dice. "La melitina forma pequeños poros como formas de ataque de la membrana envolvente y provoca rupturas, despojándolo a el virus."
Según Hood, una ventaja de este enfoque es que la nanopartícula ataca una parte esencial de la estructura del virus. Por el contrario, la mayoría de los medicamentos contra el VIH inhibir la capacidad del virus para replicarse.Pero esta estrategia anti-replicación no hace nada para detener la infección inicial, y algunas cepas del virus han encontrado maneras de evitar estos medicamentos y reproducir todos modos.
"Estamos atacando una propiedad inherente física del VIH", dice Campana."Teóricamente, no hay ninguna manera para el virus de adaptarse a eso. El virus tiene que tener una capa protectora, una membrana de doble capa que cubre el virus ".
Más allá de la prevención en la forma de un gel vaginal, Hood también ve potencial para el uso de nanopartículas con melitina como terapia para infecciones por el VIH existentes, especialmente aquellos que son resistentes a los medicamentos. Las nanopartículas podría ser inyectado por vía intravenosa y, en teoría, ser capaz de limpiar el VIH a partir de la corriente de la sangre.
"La partícula básica de que estamos usando en estos experimentos fue desarrollado hace muchos años como un producto de la sangre artificial," Hood dice. "No funcionó muy bien para la entrega de oxígeno, pero que circula de forma segura en el cuerpo y nos da una buena plataforma que nos permite adaptarnos a combatir diferentes tipos de infecciones".
Desde melitina se ataca a las membranas de doble capa indiscriminadamente, este concepto no se limita al VIH. Muchos virus, como la hepatitis B y C, se basan en el mismo tipo de envoltura protectora y sería vulnerable a las nanopartículas de melitina cargadas.
Si bien este documento no se ocupa en particular de la anticoncepción, Hood dice que el gel puede ser fácilmente adaptado para apuntar esperma, así como el VIH. Pero en algunos casos la gente puede desear solamente la protección contra el VIH.
"También estamos viendo esto por parejas en las que sólo uno de las partes tiene el VIH, y que quieren tener un bebé", dice Campana. "Estas partículas por sí mismos son realmente muy seguro para los espermatozoides, por la misma razón que son seguros para las células vaginales."
Si bien este trabajo se llevó a cabo en las células en un entorno de laboratorio, Hood y sus colegas dicen que las nanopartículas son fáciles de fabricar en cantidades suficientemente grandes para que les suministren para futuros ensayos clínicos.
Nanoparticles loaded with bee venom kill HIV
Nanoparticles carrying a toxin found in bee venom can destroy human immunodeficiency virus (HIV) while leaving surrounding cells unharmed, researchers atWashington University School of Medicine in St. Louis have shown. The finding is an important step toward developing a vaginal gel that may prevent the spread of HIV, the virus that causes AIDS.
“Our hope is that in places where HIV is running rampant, people could use this gel as a preventive measure to stop the initial infection,” says Joshua L. Hood, MD, PhD, a research instructor in medicine.
The study appears in the current issue of Antiviral Therapy.
Bee venom contains a potent toxin called melittin that can poke holes in the protective envelope that surrounds HIV, and other viruses. Large amounts of free melittin can cause a lot of damage. Indeed, in addition to anti-viral therapy, the paper’s senior author, Samuel A. Wickline, MD, the J. Russell Hornsby Professor of Biomedical Sciences, has shown melittin-loaded nanoparticles to be effective in killing tumor cells.
The new study shows that melittin loaded onto these nanoparticles does not harm normal cells. That’s because Hood added protective bumpers to the nanoparticle surface. When the nanoparticles come into contact with normal cells, which are much larger in size, the particles simply bounce off. HIV, on the other hand, is even smaller than the nanoparticle, so HIV fits between the bumpers and makes contact with the surface of the nanoparticle, where the bee toxin awaits.
“Melittin on the nanoparticles fuses with the viral envelope,” Hood says. “The melittin forms little pore-like attack complexes and ruptures the envelope, stripping it off the virus.”
According to Hood, an advantage of this approach is that the nanoparticle attacks an essential part of the virus’ structure. In contrast, most anti-HIV drugs inhibit the virus’s ability to replicate. But this anti-replication strategy does nothing to stop initial infection, and some strains of the virus have found ways around these drugs and reproduce anyway.
“We are attacking an inherent physical property of HIV,” Hood says. “Theoretically, there isn’t any way for the virus to adapt to that. The virus has to have a protective coat, a double-layered membrane that covers the virus.”
Beyond prevention in the form of a vaginal gel, Hood also sees potential for using nanoparticles with melittin as therapy for existing HIV infections, especially those that are drug-resistant. The nanoparticles could be injected intravenously and, in theory, would be able to clear HIV from the blood stream.
“The basic particle that we are using in these experiments was developed many years ago as an artificial blood product,” Hood says. “It didn’t work very well for delivering oxygen, but it circulates safely in the body and gives us a nice platform that we can adapt to fight different kinds of infections.”
Since melittin attacks double-layered membranes indiscriminately, this concept is not limited to HIV. Many viruses, including hepatitis B and C, rely on the same kind of protective envelope and would be vulnerable to melittin-loaded nanoparticles.
While this particular paper does not address contraception, Hood says the gel easily could be adapted to target sperm as well as HIV. But in some cases people may only want the HIV protection.
“We also are looking at this for couples where only one of the partners has HIV, and they want to have a baby,” Hood says. “These particles by themselves are actually very safe for sperm, for the same reason they are safe for vaginal cells.”
While this work was done in cells in a laboratory environment, Hood and his colleagues say the nanoparticles are easy to manufacture in large enough quantities to supply them for future clinical trials.
Fuente: http://news.wustl.edu
