Neutralización de la capa de azúcar del SARS-CoV-2
Los investigadores podrían haber encontrado el "talón de Aquiles" del virus
Los investigadores identifican dos proteínas de unión a azúcares que impiden la entrada viral de las variantes circulantes del SARS-CoV-2. El equipo, encabezado por investigadores del IMBA -Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias- podría haber encontrado el "talón de Aquiles" del virus, con potencial para intervenciones terapéuticas en todas las variantes. Los resultados se publican ahora en la revista EMBO.
El virus del SARS-CoV-2 se introduce en una célula humana
©IMP/IMBA Graphics 2021. The protein and glycan structures were provided by Chris Oostenbrink (BOKU)
En medio de la actual pandemia de COVID-19, es primordial encontrar nuevas formas de contener la propagación del SARS-CoV-2. Para ello, la proteína Spike (S) es de especial interés, ya que media el principal mecanismo de entrada del virus en las células del huésped. Así, la interacción de la proteína S del SARS-CoV-2 con la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) de las células huésped determina la infectividad del virus. La importancia de la proteína S para la supervivencia y la propagación del virus dicta la presencia de un mecanismo de camuflaje. Por lo tanto, el virus utiliza la llamada glicosilación como mecanismo de camuflaje para formar una capa de azúcar en sitios específicos de la proteína S para esconderse de la respuesta inmunitaria del huésped.
Descubrir al lobo por su piel de cordero
El razonamiento puede parecer sencillo a primera vista, pero una pregunta obvia surgió inmediatamente en el equipo en torno al jefe de grupo del IMBA, Josef Penninger, que también es director del Instituto de Ciencias de la Vida de la Universidad de Columbia Británica (UBC), en Vancouver, Canadá. A saber: ¿qué pasa con las lectinas, las proteínas que se unen al azúcar? "Pensamos intuitivamente que las lectinas podrían ayudarnos a encontrar nuevos socios de interacción de la proteína Spike recubierta de azúcar", dice el coautor David Hoffmann, antiguo estudiante de doctorado en el laboratorio de Penninger en el IMBA. El atractivo de esta cuestión radica precisamente en su carácter puntual: los sitios de glicosilación de la proteína Spike del SARS-CoV-2 siguen estando muy conservados entre las variantes circulantes. Por tanto, si se identifican lectinas que se unan a estos sitios de glicosilación, los investigadores podrían estar en camino de desarrollar intervenciones terapéuticas sólidas.
De hecho, el equipo desarrolló y probó una biblioteca de más de 140 lectinas de mamíferos. Entre ellas, se encontró que dos se unen fuertemente a la proteína S del SARS-CoV-2: Clec4g y CD209c. "Ahora tenemos a mano herramientas que pueden unirse a la capa protectora del virus y, por tanto, bloquear su entrada en las células", resume Stefan Mereiter, coautor e investigador postdoctoral en el laboratorio de Penninger. Mereiter exclama a continuación: "¡Este mecanismo podría ser, efectivamente, el talón de Aquiles que los científicos han estado deseando encontrar!".
El camino desde el "escudo de inmunidad" o "piel de cordero" del SARS-CoV-2 hasta su talón de Aquiles implicó varias técnicas de investigación de vanguardia. En colaboración con Peter Hinterdorfer, del Instituto de Biofísica de la Universidad de Linz (Austria), el equipo utilizó métodos biofísicos de alta tecnología para analizar en detalle cómo se produce la unión de la lectina. Por ejemplo, los investigadores midieron qué fuerzas de unión y cuántos enlaces se producen entre las lectinas y la proteína Spike. Esto también aclaró a qué estructuras de azúcar se unen Clec4g y CD209c.
Intervenciones terapéuticas en el horizonte
Más buenas noticias: el equipo descubrió que las dos lectinas se unen al sitio N-glicano N343 de la proteína Spike. Este sitio específico es tan crucial para la Spike que no puede perderse en ninguna variante infecciosa. De hecho, una supresión de este sitio de glicosilación hace que la proteína Spike sea inestable. Además, otros grupos también han demostrado que los virus con N343 mutado no eran infecciosos. "Esto significa que nuestras lectinas se unen a un sitio de glicano que es esencial para la función de Spike, por lo que es muy poco probable que pueda surgir un mutante que carezca de este glicano", explica Mereiter.
Y la historia no termina aquí. Para el entusiasmo del equipo, las dos lectinas también redujeron la infectividad del SARS-CoV-2 en las células pulmonares humanas. Para Josef Penninger y todo el equipo, estos hallazgos son prometedores para las intervenciones terapéuticas panvariantes contra el SARS-CoV-2.
Penninger resume: "El enfoque se compara con el mecanismo del candidato a fármaco 'APN01' [Apeiron Biologics], que está en fase de ensayos clínicos avanzados. Se trata de una ACE2 humana de bioingeniería que también se une a la proteína Spike. Cuando la proteína Spike es ocupada por el fármaco, se bloquea la puerta de entrada a la célula. Ahora, hemos identificado lectinas naturales de mamíferos que son capaces de hacer precisamente eso".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
