Los investigadores descubren un "punto débil" en las principales variantes de COVID-19
"Este estudio revela un punto débil que no varía en gran medida entre las variantes y que puede ser neutralizado por un fragmento de anticuerpo"
Investigadores de la Universidad de la Columbia Británica han descubierto una vulnerabilidad clave en todas las variantes principales del virus del SRAS-CoV-2, incluidas las subvariantes BA.1 y BA.2 Omicron, de reciente aparición.
La criomicroscopía electrónica revela cómo el fragmento de anticuerpo VH Ab6 (rojo) se une al sitio vulnerable de la proteína de espiga del SARS-CoV-2 (gris) para bloquear la unión del virus con el receptor celular humano ACE2 (azul).
Dr. Sriram Subramaniam, UBC
Este punto débil puede ser atacado por anticuerpos neutralizantes, lo que podría allanar el camino hacia tratamientos de eficacia universal en todas las variantes.
Los resultados, publicados en Nature Communications, utilizan la criomicroscopía electrónica (crio-EM) para revelar la estructura a nivel atómico del punto vulnerable de la proteína de la espiga del virus, conocido como epítopo. El artículo describe además un fragmento de anticuerpo denominado VH Ab6 que es capaz de adherirse a este punto y neutralizar cada una de las principales variantes.
"Se trata de un virus muy adaptable que ha evolucionado para eludir la mayoría de los tratamientos con anticuerpos existentes, así como gran parte de la inmunidad conferida por las vacunas y la infección natural", afirma el Dr. SriramSubramaniam, profesor de la Facultad de Medicina de la UBC y autor principal del estudio. "Este estudio revela un punto débil que no varía en gran medida entre las variantes y que puede ser neutralizado por un fragmento de anticuerpo. Sienta las bases para el diseño de tratamientos panvariantes que podrían ayudar a muchas personas vulnerables."
Identificación de las llaves maestras de COVID-19
Los anticuerpos son producidos de forma natural por nuestro organismo para combatir las infecciones, pero también pueden fabricarse en un laboratorio y administrarse a los pacientes como tratamiento. Aunque se han desarrollado varios tratamientos con anticuerpos para el COVID-19, su eficacia ha disminuido frente a variantes muy mutadas como la Omicron.
"Los anticuerpos se adhieren a un virus de una manera muy específica, como una llave que entra en una cerradura. Pero cuando el virus muta, la llave ya no encaja", dice el Dr. Subramaniam. "Hemos estado buscando llaves maestras: anticuerpos que sigan neutralizando el virus incluso después de extensas mutaciones".
La "llave maestra" identificada en este nuevo trabajo es el fragmento de anticuerpo VH Ab6, que ha demostrado ser eficaz contra las variantes Alfa, Beta, Gamma, Delta, Kappa, Épsilon y Omicron. El fragmento neutraliza el SARS-CoV-2 uniéndose al epítopo de la proteína de la espiga y bloqueando la entrada del virus en las células humanas.
El descubrimiento es el último de una larga y productiva colaboración entre el equipo del Dr. Subramaniam en la UBC y sus colegas de la Universidad de Pittsburgh, dirigidos por los doctores Mitko Dimitrov y Wei Li. El equipo de Pittsburgh ha examinado grandes bibliotecas de anticuerpos y ha comprobado su eficacia contra COVID-19, mientras que el equipo de la UBC ha utilizado la crioelectrónica para estudiar la estructura molecular y las características de la proteína de la espiga.
Centrarse en los puntos débiles de COVID-19
El equipo de la UBC es mundialmente conocido por su experiencia en el uso de la crio-EM para visualizar las interacciones proteína-proteína y proteína-anticuerpo a una resolución atómica. En otro artículo publicado a principios de este año en Science, fueron los primeros en informar de la estructura de la zona de contacto entre la proteína de espiga de Omicron y el receptor celular humano ACE2, proporcionando una explicación molecular de la mayor aptitud viral de Omicron.
Al cartografiar la estructura molecular de cada proteína de espiga, el equipo ha buscado zonas de vulnerabilidad que podrían servir de base para nuevos tratamientos.
"El epítopo que describimos en este trabajo está alejado en su mayor parte de los puntos calientes de las mutaciones, por lo que sus capacidades se conservan en todas las variantes", dice el Dr. Subramaniam. "Ahora que hemos descrito la estructura de este sitio en detalle, se abre todo un nuevo reino de posibilidades de tratamiento".
El Dr. Subramaniam afirma que esta vulnerabilidad clave puede ahora ser explotada por los fabricantes de fármacos, y dado que el sitio está relativamente libre de mutaciones, los tratamientos resultantes podrían ser eficaces contra las variantes existentes e incluso futuras.
"Ahora tenemos una imagen muy clara de este punto vulnerable del virus. Conocemos todas las interacciones de la proteína de la espiga con el anticuerpo en este lugar. A partir de ahí podemos desarrollar, mediante el diseño inteligente, una serie de tratamientos con anticuerpos", afirma el Dr. Subramaniam. "Disponer de tratamientos ampliamente eficaces y resistentes a las variantes supondría un cambio de juego en la lucha actual contra el COVID-19".
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