Las proteínas pequeñas y únicas similares a anticuerpos conocidas como VNAR, derivadas del sistema inmunológico de tiburón, pueden evitar que el SARS-CoV-2, las variantes que van surgiendo y los coronavirus relacionados infecten las células humanas, según un nuevo estudio que aparece en Nature Communications, en el que han participado científicos estadounidenses e investigadores de una empresa escocesa.
El profesor Aaron LeBeau, de la Universidad Wisconsin-Madison, coordinó este trabajo en el que también participaron científicos de la Universidad de Minnesota y de la compañía Elasmogen, con sede en Escocia. Esta empresa está especializada en la producción de VNAR terapéuticos, nuevas proteínas descubiertas hace unos años en los tiburones, basadas en inmunoglobulinas.
LeBeau destaca que los VNAR de tiburón pudieron neutralizar el coronavirus WIV1-CoV, con capacidad de infectar células humanas pero que actualmente circula únicamente en murciélagos, donde probablemente se originó el SARS-CoV-2.
Como subraya este profesor de Patología, “el gran problema es que hay una serie de coronavirus que están preparados para emerger en humanos. Lo que estamos haciendo es preparar un arsenal de terapias VNAR para tiburones que podrían usarse en el futuro para futuros brotes de SARS. Es una especie de seguro para el futuro”.
Como describen en su estudio, aislaron los VNAR anti-SARS-CoV-2 de grandes bibliotecas VNAR sintéticas propiedad de la empresa biomédica Elasmogen. Con una décima parte del tamaño de los anticuerpos humanos, los VNAR de tiburón pueden unirse a proteínas infecciosas de formas únicas que refuerzan su capacidad para detener la infección.
Para el profesor LeBeau, “estas pequeñas proteínas similares a anticuerpos pueden entrar en rincones y grietas a los que los anticuerpos humanos no pueden acceder. Así pueden formar estas geometrías únicas. Esto les permite reconocer estructuras en proteínas que nuestros anticuerpos humanos no pueden hacer”.
Tres candidatos entre miles de millones de VNAR
Los investigadores probaron los VNAR de tiburón contra el SARS-CoV-2 y una versión que no se puede replicar en las células. De esta forma identificaron tres VNAR candidatos de un conjunto de miles de millones, que impidieron que el virus infectara células humanas. Los tres VNAR de tiburón también fueron efectivos contra el SARS-CoV-1, que causó el primer brote de SARS en el año 2003.
Uno de ellos, conocido por las siglas 3B4, se adhirió fuertemente a un surco en la proteína del pico viral, cerca de donde el virus se une a las células humanas y parece bloquear este proceso de unión. Ese lugar es muy similar entre los coronavirus genéticamente diversos, lo que incluso permite que 3B4 neutralice eficazmente el virus MERS, un primo lejano de los virus del SARS.
Como se destaca en este estudio, la capacidad de unir regiones conservadas a través de diversos coronavirus hace que 3B4 sea un candidato atractivo para combatir virus que aún no han infectado a las personas.
El lugar de unión de 3B4 tampoco cambia en subtipos de SARS-CoV-2, como la variante delta. Como quiera que este trabajo se llevó a cabo antes de que surgiera el subtipo ómicron, el profesor LeBeau no tiene datos sobre su eficacia, pero opina que puede serlo.
VNAR de tiburón contra SARS-CoV-2 y otros virus
Otra de estas proteínas, denominada 2CO2, según estos científicos, parece bloquear la proteína de pico en una forma inactiva. Sin embargo, el sitio de unión de este VNAR está alterado en algunas variantes del SARS-CoV-2, lo que probablemente disminuye su potencia.
En este escenario, Carolina Barelle, alta ejecutiva de la empresa Elasmogen, reconoce que “es emocionante ver que estas nuevas moléculas de fármacos potenciales contra el SARS-CoV-2 difieren en su mecanismo de acción, en comparación con otros biológicos y anticuerpos que se dirigen a este coronavirus”.
Posiblemente las nuevas terapias estarán sustentadas por una combinación de múltiples VNAR de tiburón, para maximizar su efectividad contra virus diversos y mutantes. Esta nueva clase de fármaco es más barata y más fácil de fabricar que los anticuerpos humanos, pero aún no se ha probado en humanos.
A la vista de los resultados de este estudio, el profesor LeBeau tiene el objetivo de estudiar la capacidad de los VNAR de tiburón para el tratamiento y diagnóstico de diversos carcinomas.
