El hallazgo de una diminuta proteína sintética, la nueva estrategia para combatir al coronavirus SARS-CoV-2, viene de la mano de investigadores de varios países europeos que trabajan en el EMBL (acrónimo del Laboratorio Europeo de Biología Molecular), en su sede de Hamburgo (Alemania).
Los investigadores, que acaban de publicar los resultados de este prometedor trabajo en Nature Communications, conocen casi al milímetro que la capacidad que tiene el nuevo coronavirus para infectar células depende de las interacciones entre la proteína de pico viral y la proteína de la superficie de la célula humana ACE2.
Como ya se sabe, para que el nuevo coronavirus se enganche en la superficie celular, la proteína de pico se une a ACE2 mediante tres protuberancias, en forma de dedos, llamadas dominios de unión al receptor (RBD).
Por lo tanto, bloquear los RBD tiene el potencial de evitar que el virus ingrese a las células humanas. Esto se puede hacer usando anticuerpos, según los científicos.
Los nanocuerpos, diminutas moléculas que se encuentran en camellos y llamas, son prometedores como herramientas contra los virus debido a su alta estabilidad y pequeño tamaño.
Aunque obtenerlos de animales requiere mucho tiempo, los avances tecnológicos permiten ahora una rápida selección de nanocuerpos sintéticos, llamados sybodies.
Recientemente, en el laboratorio de Markus Seeger, de la Universidad de Zúrich, se desarrolló una plataforma tecnológica para seleccionar sybodies de grandes bibliotecas sintéticas, que se puso a disposición para este estudio.
En busca de una proteína sintética contra el coronavirus
El grupo Christian Löw, del EMBL, buscó sybodies que pudieran bloquear el SARS-CoV-2, para que no infecte células humanas.
En primer lugar, utilizaron los RBD de la proteína de pico viral como cebo para seleccionar los sybodies que se unen a ellos. A continuación, probaron los sybodies seleccionados según su estabilidad, eficacia y precisión de unión. Entre los mejores aglutinantes, el llamado sybody 23 resultó ser particularmente eficaz para bloquear los RBD.
Para saber exactamente cómo interactúa sybody 23 con los RBD virales, los investigadores del grupo de Dmitri Svergun, en EMBL, analizaron la unión con dispersión de rayos X de ángulo pequeño.
Además, el equipo de Martin Hällberg, del Centre for Structural Systems Biology (CSSB), utilizó cryo-EM para determinar la estructura del pico de SARS-CoV-2 completo unido a sybody 23.
Como detallan en Nature Communications, los RBD cambian entre dos posiciones: en la posición arriba, los RBD sobresalen, listo para enlazar ACE2; en la posición abajo se enrollan para esconderse de la respuesta del sistema inmunológico humano.
Las estructuras moleculares revelaron que sybody 23 se une a los RBD en las dos posiciones y bloquea las áreas donde normalmente se uniría ACE2. Esta capacidad de bloquear los RBD independientemente de su posición podría explicar por qué sybody 23 es tan eficaz, según estos científicos.
Finalmente, para probar si sybody 23 puede neutralizar un virus, el grupo de Ben Murrell, del Instituto Karolinska, utilizó un virus diferente, un lentivirus, modificado de manera que tuviera la proteína de pico del SARS-CoV-2 en su superficie.
Estos científicos observaron que sybody 23 desactivó con éxito el virus modificado in vitro. No obstante, será necesario llevar a cabo pruebas adicionales para confirmar si este sistema podría detener la infección por SARS-CoV-2 en el cuerpo humano.
Ejemplo de colaboración científica
Toda esta información que desvelan los investigadores del Instituto Europeo de Biología Molecular es, aunque muy complicada, altamente valiosa y revela la estrecha colaboración entre los investigadores.
Christian Löw, uno de los científicos principales que ha participado en este estudio, hace hincapié en que “obtener los resultados tan rápido solo fue posible porque las metodologías que usamos ya se habían establecido para otros proyectos de investigación no relacionados con el SARS-CoV-2. El desarrollo de estas herramientas habría requerido mucho más tiempo y recursos”.
El siguiente paso en el EMBL es llevar a cabo análisis adicionales para confirmar si sybody 23 podría ser un tratamiento eficaz contra Covid-19.