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Conclusiones clave
- Nuevos estudios identifican 128 dianas moleculares que podrían apuntar para evitar que los coronavirus se propaguen a otras células.
- La proteína transmembrana 41 B también está relacionada con la ayuda a la replicación viral del virus Zika.
- La desactivación de esta proteína puede ser potencialmente útil para terapias antivirales.
Mientras que una vacuna COVID-19 está siendo aclamada como la luz al final de la pandemia, un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York se está preparando para un plan B. Los resultados de dos de sus estudios publicados en la revistaCeldamuestran que la inhibición de proteínas específicas puede evitar que el virus SARS-CoV-2 se replique y, en última instancia, cause infecciones por COVID-19.
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¿Cómo causa la infección el SARS-CoV-2?
Un virus necesita transferir su información genética a una célula huésped para poder replicarse. Eric J. Yager, PhD, profesor asociado de microbiología de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Salud de Albany y el Centro de Educación y Capacitación Biofarmacéutica, dice que los virus carecen de la maquinaria para producir sus propias proteínas y reproducirse. Como resultado, el secuestro de células es necesario para su supervivencia.
El SARS-CoV-2 utiliza una proteína de pico para unirse al receptor ACE2 que se encuentra en la superficie de las células humanas. La proteína de pico actúa como una llave que se adhiere al receptor ACE2. Esto permite la entrada de virus en la célula.
Para asegurarse de que el secuestro sea un éxito, Yager dice que el SARS-CoV-2 manipula la capa protectora de grasa que rodea la célula.
"Las membranas celulares están compuestas por una variedad de moléculas de lípidos", Yager, que no participó en el par deCeldaestudios, le dice a Verywell. "En consecuencia, los científicos han descubierto que varios virus clínicamente relevantes pueden alterar el metabolismo de los lípidos de la célula huésped para crear un entorno favorable para el ensamblaje y la liberación de partículas virales infecciosas".
Una vez dentro, el virus puede obligar a la célula a realizar más copias. “Los virus cooptan la maquinaria de la célula huésped y las rutas biosintéticas para la replicación del genoma y la producción de progenie viral”, dice Yager.
Para prevenir la infección por COVID-19, los investigadores deben evitar que el virus ingrese a las células.
La investigación en curso sobre el coronavirus se ha centrado en bloquear la proteína de pico. De hecho, las vacunas de ARNm de COVID-19 desarrolladas por Pfizer / BioNTech y Moderna funcionan dando a las células un conjunto de instrucciones no permanentes para crear temporalmente la proteína de pico del virus. El sistema inmunológico reconoce la proteína de pico como un invasor extraño y la destruye rápidamente. Sin embargo, la experiencia le permite al sistema inmunológico hacer un recuerdo de esas instrucciones. Entonces, si el virus real ingresa alguna vez a su cuerpo, su sistema inmunológico ha preparado defensas para luchar contra él.
Si bien la proteína de pico puede ser un buen objetivo, los investigadores delCeldaestudio sugiere que podría no ser el único.
"Un primer paso importante para enfrentar un nuevo contagio como el COVID-19 es mapear el panorama molecular para ver qué posibles objetivos tienes para combatirlo", dice John T. Poirier, PhD, profesor asistente de medicina en NYU Langone Health y coautor de los dos estudios en un comunicado de prensa reciente. "La comparación de un virus recién descubierto con otros virus conocidos puede revelar responsabilidades compartidas, que esperamos sirvan como catálogo de posibles vulnerabilidades para futuros brotes".
Investigación de otros posibles objetivos
Los investigadores buscaron encontrar los componentes moleculares de las células humanas que el SARS-CoV-2 asume para copiarse a sí mismo. Utilizaron CRISPR-Cas9 para inactivar un solo gen en una célula humana. En total, desactivaron la función de 19.000 genes. Después, las células fueron expuestas al SARS-CoV-2 y a otros tres coronavirus que se sabe que causan el resfriado común.
Debido a la infección viral, muchas células murieron. Las células que vivieron pudieron sobrevivir gracias al gen inactivado, que los autores sugieren que debe ser crucial para la replicación.
En total, los investigadores encontraron 127 vías moleculares y proteínas que los cuatro coronavirus necesitaban para copiarse a sí mismos con éxito.
Además de los 127 identificados, los investigadores decidieron centrarse en una proteína llamada proteína transmembrana 41 B (TMEM41B).
Su decisión se basó en información de un estudio de 2016 que muestra que TMEM41B era crucial para la replicación del virus Zika. Si bien la función de esta proteína es eliminar los desechos celulares envolviéndolos en una capa de grasas, los investigadores sugieren que los coronavirus pueden poder utilizar esta grasa como una especie de escondite.
Lo que esto significa para ti
Mientras esperamos una vacuna disponible públicamente, los investigadores continúan desarrollando tratamientos COVID-19. Al apuntar a TMEM41B, los científicos pueden crear terapias antivirales que se centren en prevenir enfermedades graves al evitar que el coronavirus se propague al resto del cuerpo.
Dirigirse a las proteínas para el desarrollo de fármacos
Dirigirse a las proteínas virales no es una estrategia nueva, dice Yager. También actúa en el tratamiento de infecciones bacterianas.
“Los antibióticos como la doxiciclina, la estreptomicina y la eritromicina interfieren con la capacidad del ribosoma bacteriano 70S para sintetizar proteínas bacterianas”, dice Yager. "Los antibióticos como la rifampicina funcionan para inhibir la síntesis de ARNm bacteriano, que se utiliza como modelo para sintetizar proteínas bacterianas".
Los investigadores creen que TMEM41B y otras proteínas podrían ser objetivos potenciales para futuras terapias.
"Juntos, nuestros estudios representan la primera evidencia de la proteína transmembrana 41 B como un factor crítico para la infección por flavivirus y, notablemente, para coronavirus, como el SARS-CoV-2, también", dijo Poirier en un comunicado de prensa. "Si bien la inhibición de la proteína transmembrana 41 B es actualmente uno de los principales competidores para futuras terapias para detener la infección por coronavirus, nuestros resultados identificaron más de cien otras proteínas que también podrían investigarse como posibles objetivos farmacológicos".
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