Cómo el SARS-CoV-2 se apodera de la fábrica de proteínas de la célula
"Hemos descubierto tres posibles enfoques para los tratamientos antivirales"
La cuestión de cómo el virus Covid se apodera de las células del huésped y suprime las defensas del organismo ha sido objeto de mucho debate. Ahora, un equipo de investigación dirigido por Marina Chekulaeva, del MDC, ha identificado el mecanismo crucial implicado.
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Han pasado más de dos años desde el brote del coronavirus SARS-CoV-2. Hasta ahora, la principal herramienta de que disponíamos para mantener el virus a raya y evitar su propagación eran las vacunas. Sin embargo, las vacunas disponibles actualmente no son capaces de detener completamente la transmisión del virus. También es probable que las futuras variantes del virus muten de forma que puedan evadir la inmunidad que proporcionan las vacunas. Por eso es muy importante conocer mejor el virus y los mecanismos por los que infecta las células, fabrica sus propias moléculas proteicas y produce nuevas partículas virales. Con este conocimiento, podemos encontrar nuevos enfoques para tratar una infección de SARS-CoV-2.
Un equipo de investigación dirigido por la Dra. Marina Chekulaeva, del Instituto de Biología de Sistemas Médicos de Berlín (BIMSB), que forma parte del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular de la Asociación Helmholtz (MDC), en colaboración con sus colegas del Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften de Dortmund, ha descubierto cómo el virus se apodera de la fábrica de proteínas de la célula para sintetizar proteínas virales al tiempo que impide la producción de proteínas del huésped, lo que altera la respuesta inmunitaria de la célula anfitriona. Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista "RNA".
NSP1 suprime la producción de proteínas en la célula
Los investigadores han tenido en su punto de mira durante mucho tiempo una proteína viral conocida como NSP1. Se trata de la primera proteína viral que se produce tras la infección de la célula huésped. "La NSP1 suprime la producción de proteínas en la célula sin perjudicar la síntesis de las proteínas virales", afirma Marina Chekulaeva. "Hasta ahora, había hipótesis muy contradictorias sobre cómo funcionaba esto. Decidimos explorar este mecanismo con Lucija Buinic, la primera autora del manuscrito que se incorporó al laboratorio durante el bloqueo para hacer su tesis de máster."
Marina Chekulaeva y su equipo han logrado desentrañar este proceso. Los científicos ya sabían que la proteína NSP1 se une a los ribosomas, que sirven como fábricas de proteínas de la célula. Para ser más precisos, se ancla en el túnel a través del cual el ARN mensajero (ARNm) entra en el ribosoma para permitir la lectura de las instrucciones de fabricación de proteínas y su posterior traducción a proteínas. Esto tiene el efecto de bloquear el ribosoma hasta el punto de que los ARNm celulares ya no pueden entrar en la fábrica de proteínas y la célula no puede sintetizar importantes moléculas de proteínas celulares. Esto, a su vez, suprime la respuesta inmunitaria.
El bucle del tallo sirve de entrada
Sin embargo, los ARNm virales también necesitan acceder a las fábricas de proteínas para poder producir nuevas partículas virales. Entonces, ¿cómo pueden sortear el bloqueo que ha creado el virus? Marina Chekulaeva y su equipo han descubierto que están implicados unos nucleótidos concretos en una estructura especial del ARNm viral, conocida como horquilla o bucle del tallo. Esta horquilla parece funcionar como una especie de billete de entrada: interactúa con el NSP1, que permite el acceso al ribosoma, permitiendo la síntesis de la proteína viral.
"Esto significa que hemos descubierto tres posibles enfoques para los tratamientos antivirales", dice Chekulaeva. Una posibilidad sería dirigirse a la propia proteína NSP1 para evitar que interactúe con el ribosoma. Otra posibilidad sería suprimir la interacción entre la proteína NSP1 y el ARNm viral. Por ejemplo, se podría bloquear el punto en el que la NSP1 interactúa con el bucle del tallo.
Otro enfoque concebible sería eliminar específicamente el ARNm viral. Con esta idea en mente, Chekulaeva y su equipo han producido oligonucleótidos que han sido modificados químicamente para estabilizarlos. Estos se unen al bucle madre, creando un híbrido de ARN-ADN que es eliminado por la célula. Como este bucle madre es específico para el ARNm viral, esta intervención es muy específica: no afecta al ARNm celular y, por tanto, no perjudica la síntesis de proteínas en la célula infectada. "Además, se trata de una estructura muy importante, que podemos suponer con bastante seguridad que sufre muy pocas mutaciones", afirma Chekulaeva. "Así que es poco probable que se desarrolle una resistencia".
Las tres posibilidades son potencialmente prometedoras, al menos en los experimentos en la placa de Petri. Se necesita más investigación para establecer cuál de ellas ofrece el mayor potencial para tratamientos eficaces.
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.
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