por Shelly Fan
Una vacuna para dominarlos a todos. Ese era el objetivo del cielo azul para una nueva colaboración global con la esperanza de vencer a los coronavirus. No me refiero solo al SARS-CoV-2, el virus responsable de nuestra pandemia actual. Estoy hablando de todos los coronavirus, pasados, presentes y futuros, incluso aquellos que aún no han dado el salto a los humanos.
Publicada en Science , la colaboración única aprovechó a casi 200 científicos que cruzan las fronteras académicas y de la industria, y preguntó: ¿los coronavirus tienen un punto de presión compartido? Si es así, ¿podemos aprovecharlo para diseñar una vacuna universal contra toda la familia viral?
Respuesta corta: sí, y tal vez. El equipo trajo todas las herramientas biológicas modernas para descifrar tres coronavirus: SARS-CoV-2, SARS-CoV-1 y MERS-CoV, cada uno de los cuales ha causado estragos en la sociedad humana. Al analizar cómo estos virus interactúan con las células humanas, el equipo pudo encontrar un puñado de proteínas compartidas críticas que los virus usan para secuestrar nuestros cuerpos.
No se detuvieron en la etapa de la hipótesis de agitar las manos. Usando CRISPR , un grupo probó sistemáticamente estas proteínas virales vulnerables para ver cuáles destruían la capacidad del virus para replicarse. Luego, el testigo se pasó nuevamente a otro grupo, que utilizó cientos de miles de datos de facturación médica de personas que dieron positivo o se presumió positivo para Covid-19, para verificar esos candidatos a proteínas virales. El resultado es un libro de jugadas sobre cómo vencer a toda una familia de virus peligrosos.
Recuerde: estos puntos de presión viral no son solo para el SARS-CoV-2. Se comparten entre todos los coronavirus conocidos actualmente que dieron el salto de los animales a los humanos. Si bien no significa que todos y cada uno de los coronavirus, incluidos los que aún no hemos tenido el disgusto de conocer, tendrán la misma vulnerabilidad, es un comienzo. Porque la amarga verdad es que cuando se trata de epidemias o pandemias de coronavirus, los científicos están de acuerdo en una cosa: hay más en nuestro futuro. Y ya es hora de empezar a jugar a la ofensiva.
Perfil de un asesino
Coronavirus es casi sinónimo de Covid-19, distanciamiento social y frustración. Pero no es un virus, es toda una familia.
La buena noticia es que ya conocemos bien a algunos miembros de la familia . Una estimación sugiere que estos insectos han existido durante 10,000 años , y estamos al tanto de docenas de cepas, siete de las cuales pueden infectar a los humanos. Muchos coronavirus simplemente causan un resfriado o una tos leve, también conocido como resfriado común. El problema surge cuando una cepa viral, que normalmente vive felizmente en un murciélago, cerdo o roedor, completamente benigna, muta lo suficiente como para poder infectar a los humanos. Además de la serie de eventos desafortunados, el virus tiene la oportunidad de hacer ese triste salto de portador a humano. Entonces, la cepa se vuelve peligrosa para los humanos, no tenemos ninguna inmunidad contra ella y el virus se propaga por nuestra población como un incendio forestal.
Pero aquí está la cuestión: los coronavirus son genéticamente similares. En otras palabras, es probable que muchos miembros entren en células humanas con “claves” proteicas similares y se repliquen dentro de las células con una maquinaria molecular compartida. En lugar de abordar los ataques de coronavirus uno por uno a medida que ocurren como un golpe a un topo, tiene mucho más sentido encontrar su talón de Aquiles común.
Distanciamiento social molecular
Los coronavirus entran y se replican dentro de una célula humana con un apretón de manos de proteínas.
Para ingresar a una célula, las proteínas del virus se adhieren a una proteína que se encuentra en nuestras células. Nuestras células ingenuas invitan al virus a entrar, a menudo a través de un proceso molecular adicional. Una vez dentro, como un mal huésped, el virus anula la maquinaria interna de nuestras células para hacer copias de sí mismo, dañando nuestras células en el proceso.
En términos académicos, los apretones de manos de proteínas se denominan “interacciones de proteínas”, donde el virus y la célula humana se acurrucan físicamente para ayudar al virus a obtener acceso y replicarse. Identifique y separe esas interacciones, y podemos bloquear el virus para que no ataque nuestras células.
Ahí es donde comenzó el nuevo estudio. Basado en el trabajo inicial sobre el genoma del SARS-CoV-2 y su interacción con 300 proteínas humanas, el grupo expandió su análisis computacional a SARS-CoV-1 y su primo, MERS-CoV para detectar cualquier similitud. La superposición fue sorprendentemente grande, aunque cada cepa de virus tenía su propia bolsa de trucos. Por ejemplo, para replicarse de manera eficiente en una célula humana, los tres virus utilizaron una gran cantidad de proteínas similares (denominadas proteínas “N”) para interactuar con la fábrica normal de producción de proteínas de la célula.
Tacones de Aquiles comunes
Pasando de la teoría a la validación práctica, el grupo utilizó CRISPR y la interferencia de ARN, una técnica ganadora del Premio Nobel que silencia el mensaje de un gen, para eliminar más de 300 proteínas virales de la pantalla, una por una. Luego, infectaron células humanas en placas de Petri con estos mutantes rótulas para ver si aún podían replicarse y prosperar.
El resultado fue una gran cantidad de 73 proteínas necesarias para que los coronavirus se replicaran. Algunos eran familiares para los científicos y validaron el mapa viral: PGES2 (pegadizo, lo sé), por ejemplo, interactúa con las proteínas “N” comunes en los tres virus, validando los resultados de modelos informáticos anteriores.
Pero, ¿hacen algo en la vida real? En su siguiente paso gigantesco, el equipo analizó datos de aproximadamente 740.000 personas que habían dado positivo por Covid-19 o se presumía positivo. Aquí está el truco: a algunas personas se les recetó un medicamento llamado indometacina, que se adhiere a la PGES-2 y potencialmente la separa de la proteína viral “N”, de ahí el distanciamiento molecular. Ahora que el apretón de manos de proteínas entre el virus y las células humanas se ha ido, significa que el virus no puede replicarse normalmente, al menos en teoría.
Los datos de facturación médica sugieren que ese podría ser el caso. Las personas que tomaron indometacina tenían menos probabilidades de terminar en el hospital o requerir servicios de internación que aquellas que tomaron otro medicamento similar que no estaba dirigido a PGES-2.
En otras palabras: utilizando modelos informáticos, genética, biología molecular y datos del mundo real, el equipo puede haber encontrado un apretón de manos de proteína viral humana que se conserva en los tres coronavirus más letales de nuestra historia.
Ojos en el premio
Ese no es el único par de apretones de manos de proteínas interesantes. El equipo elaboró varios ” mapas virales ” , que documentan de forma exhaustiva cómo las proteínas virales interactúan con los huéspedes. Cada uno se convierte en el objetivo de una vacuna contra el coronavirus de múltiples inyecciones que puede apuntar a las tres cepas.
Desafortunadamente, no hay promesas de que estas vulnerabilidades comunes puedan protegernos en última instancia de otros coronavirus aún desconocidos. Los virus son contorsionistas, con una increíble habilidad para adaptarse con flexibilidad a sus anfitriones, como nosotros. Es por eso que las vacunas universales son proyectos de cielo azul, especialmente cuando aún no tenemos una efectiva solo para Covid-19.
Pero si algo nos ha enseñado la pandemia es que tenemos que contraatacar . No de forma reactiva, sino proactiva.
El estudio pinta dos caminos hacia un futuro esperanzador. Con uno, mostró cómo la colaboración global fusionó rápidamente los estudios teóricos y de laboratorio con los datos clínicos existentes. ¿En terminos practicos? Identificación, aprobación y despliegue más rápidos de medicamentos existentes contra una nueva cepa de coronavirus.
El otro camino es más rocoso pero con un final aún más brillante. Básicamente, el equipo elaboró una receta científica para acabar con los coronavirus de una vez por todas. Este es solo el comienzo. Pero como dijo el Dr. Pedro Beltrao, líder del estudio del Instituto Europeo de Bioinformática de EMBL , “Después de más de un siglo de coronavirus relativamente inofensivos, en los últimos 20 años hemos tenido tres coronavirus que han sido mortales… Tenemos la capacidad de predecir Terapias contra el pan-coronavirus que pueden ser efectivas en el tratamiento de la pandemia actual, que creemos que también ofrecerá una promesa terapéutica para un coronavirus futuro ”.
Crédito de la imagen: Felipe Esquivel Reed / Wikimedia Commons
