Un equipo de investigadores de Scripps Research, dirigidos por el profesor de Biología Estructural Ian Wilson, asegura que un anticuerpo recuperado de un superviviente de la epidemia de SARS (síndrome respiratorio agudo severo), a principios de la década de 2000, revela una vulnerabilidad potencial del nuevo coronavirus SARS-CoV-2.
Este trabajo, publicado en Science, es el primero en mapear la interacción de un anticuerpo humano con el nuevo coronavirus, a una resolución de escala casi atómica. Aunque el anticuerpo se produjo en respuesta a una infección de SARS, causada por el virus SARS-CoV, reacciona de forma cruzada con el nuevo coronavirus SARS-CoV-2.
El mapeo estructural reveló un sitio casi idéntico en ambos coronavirus al que se une el anticuerpo, lo que sugiere -según el profesor Wilson- un sitio funcionalmente importante y vulnerable para esta familia de coronavirus.
En opinión de este investigador, que preside el Departamento de Biología Estructural y Computacional Integrativa en Scripps Research, “el conocimiento de lugares conservados como este puede ayudar en el diseño basado en la estructura de vacunas y terapias contra el SARS-CoV-2, y estos también protegerían contra otros coronavirus, incluidos los que puedan surgir en el futuro”.
Unión de anticuerpo al SARS-CoV-2
Recordemos que el SARS-CoV, que causa el SARS, se originó en murciélagos de herradura, pero saltó a humanos en el sur de China en 2002, infectando eventualmente a más de 8.000 personas y matando a casi 800 antes de que fuera bloqueado, con cuarentenas y otras medidas.
Por su parte, el SARS-CoV-2, un coronavirus estrechamente relacionado que causa COVID-19, surgió por primera vez en la ciudad china de Wuhan a fines de 2019. Mucho más infeccioso que su primo viral, ha provocado una pandemia, causando muchos más casos de enfermedades y muertes que el SARS.
El laboratorio del profesor Wilson es conocido mundialmente por sus estudios estructurales pioneros de anticuerpos unidos a virus como el de la inmunodeficiencia humana (VIH), que causa el sida, y el de la gripe.
Estos estudios se han utilizado para informar diseños de vacunas y fármacos de anticuerpos, así como otras terapias. Junto con investigadores de centenares de otros laboratorios en todo el mundo, el equipo del profesor Wilson está centrado en el SARS-CoV-2.
“Nuestro objetivo final aquí es obtener información estructural sobre los anticuerpos y sus sitios de unión, y usarla para guiar el diseño de la vacuna contra el SARS-CoV-2, tal como lo ha hecho nuestro laboratorio con la gripe y el VIH”, explica Nicholas Wu, miembro del equipo del profesor Wilson.
El nuevo estudio se centra en un anticuerpo anti-SARS-CoV denominado CR3022 y aislado originalmente en 2006 por expertos de la compañía farmacéutica Crucell Holland BV.
Un informe de científicos chinos a principios de este año indicó que este anticuerpo reacciona de forma cruzada contra el SARS-CoV-2. El equipo del profesor Wilson utilizó su experiencia en mapeo estructural para determinar cómo se une el anticuerpo al SARS-CoV-2.
El sitio de unión del anticuerpo en SARS-CoV-2 es de vulnerabilidad
Es preciso subrayar que el hallazgo clave es que el sitio de unión del anticuerpo es muy similar entre los dos coronavirus, diferenciándose solo por cuatro bloques de construcción de proteínas llamados aminoácidos. “Ese alto grado de similitud–detalla el profesor Wilson- implica que ese lugar tiene una función importante que se perdería si mutara significativamente”.
Sin embargo, la función del sitio sigue siendo misteriosa. El análisis realizado por este equipo de Scripps Research descubrió que el sitio de unión de anticuerpos está relativamente alejado de la parte del virus que se adhiere a los receptores de proteínas de la superficie celular en preparación, para penetrar las células en nuestros pulmones.
Eso sugiere que, al menos para el SARS-CoV, que el anticuerpo CR3002 neutraliza, de alguna forma indirecta, la capacidad del virus para infectar las células. El misterio es el hallazgo de que el sitio de unión de anticuerpos en estos virus normalmente no es accesible para los anticuerpos.
En este contexto, Meng Yuan, también de este equipo, señala que “descubrimos que esta región generalmente está oculta dentro del virus, y solo se expone cuando esa parte del virus cambia su estructura, como lo haría en una infección natural”.
A pesar de la leve diferencia entre los dos coronavirus, el anticuerpo se une mucho menos al SARS-CoV-2 que al virus del SARS, y no puede neutralizar el SARS-CoV-2 en pruebas de laboratorio como lo hace el SARS-CoV.
Aún así, estos hallazgos sugieren que el sitio de unión para este anticuerpo en el SARS-CoV-2 es de vulnerabilidad, y que los anticuerpos que lo unen más estrechamente podrían neutralizar el virus. Dichos anticuerpos neutralizantes, si se convierten en terapias, podrían usarse para tratar a pacientes con COVID-19 y proporcionar protección temporal contra el virus a no infectados.
Posibilidad de neutralizar coronavirus emergentes en el futuro
El hecho de que este sitio de unión esté altamente conservado entre SARS-CoV y SARS-CoV-2 también sugiere que puede haber anticuerpos, aún por descubrir, que pueden neutralizar eficazmente ambos virus y, tal vez, de la misma manera, pueden neutralizar en el futuro coronavirus emergentes antes de que puedan causar pandemias.
Scripps Research, con sede central en la ciudad californiana de San Diego, está considerada como la institución más influyente del mundo por su impacto en la innovación. Actualmente, sus especialistas buscan en todo el mundo anticuerpos, a través de donaciones de sangre, de personas que se han recuperado de COVID-19, para realizar más estudios científicos.
Tanto la Fundación Bill y Melinda Gates como los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos (INH) financiaron este estudio del profesor Wilson.
