En 200 contactos entre proteínas calculan los científicos que el SARS-CoV-2, que da lugar a Covid-19, totaliza sus interacciones moleculares con las células a las que infecta.
Dirigidos por Pascal Falter-Braun, director del Instituto Helmholtz de Biología de Redes de Múnich (INET) y profesor de la Facultad de Biología de la Universidad Ludwig-Maximilians (LMU) de Múnich, el equipo multidisciplinar de investigadores de Canadá, Estados Unidos, Francia, España y Bélgica, detallan en Nature Biotechnology este mapa de contactos.
A diferencia de estudios previos a gran escala sobre asociaciones proteína-proteína, ahora los contactos directos de proteínas entre el SARS-CoV-2 y el huésped se han identificado con precisión.
Y ha sido posible gracias a la colaboración de expertos en biología molecular, análisis informático de redes, dominios de proteínas, virología e inmunidad innata. “Para comprender realmente las conexiones mecánicas entre el virus y el huésped, necesitamos saber cómo encajan las partes”, opina Frederick Roth, profesor del Centro Donnelly de la Universidad canadiense de Toronto y miembro de este equipo.
Al observar más de cerca este conjunto recientemente revelado de interacciones directas de proteínas (contactoma), estos científicos encontraron cadenas de conexiones entre las proteínas virales y los genes humanos relevantes para la infección.
Así, pudieron rastrear conexiones entre ciertas proteínas del SARS-CoV-2 y proteínas humanas, codificadas por los genes que se han relacionado con una mayor probabilidad de Covid-19 grave en otros estudios. También encontraron conexiones entre las proteínas virales y los genes implicados, por ejemplo, en trastornos metabólicos como la obesidad y la diabetes.
Pascal Falter-Braun subraya que “ya sabemos que las diferencias génicas en humanos tienen un papel importante en el curso y la gravedad de una infección por Covid-19. Y gracias a la identificación de los puntos de contacto moleculares, ahora es posible examinar los mecanismos subyacentes”.
Contactos proteína-proteína entre SARS-CoV-2 y células
El coronavirus activa directamente importantes vías de señalización inflamatoria. Según los científicos estos contactos pueden ayudar a explicar la reacción inflamatoria exagerada, que juega un papel importante en los casos graves de Covid-19.
Sin embargo, los contactos proteína-proteína no solo apuntan a impactos en la función de las células y el sistema inmunitario, sino que también afectan la función del SARS-CoV-2, incluida la velocidad a la que se replica.
“Se puede considerar como una visita del virus a un restaurante: el cliente, el virus, inicialmente solo tiene contacto con el camarero, pero este va a la cocina, comunica el pedido al chef, y el virus vuelve a obtener una respuesta, en este ejemplo, la comida, que a su vez afecta al virus”, explica Falter-Braun.
Dependiendo de qué proteínas en las células humanas -esto es, camarero, chef, ayudante de cocina, etc.- se encuentren con las del coronavirus, tanto la infección como la reacción inmune pueden resultar diferentes. «Debido a esta influencia mutua de las conexiones proteína-proteína, nuestro mapa de contacto sistemático apunta a muchos objetivos potenciales de fármacos«, concluye el científico.
Su equipo ya ha podido confirmar, por ejemplo, que la proteína humana USP25 se recluta para ayudar a determinados procesos virales y que su inhibición reduce significativamente la multiplicación del coronavirus.
“Recurrimos a la robótica cuando probamos las placas individuales, cada una con múltiples ensayos, para que cada tipo de proteína se emparejara automáticamente con otro”, continúa Falter-Braun, que también utilizó inteligencia artificial para hacer la evaluación inicial de si ocurrieron o no interacciones.
Así las cosas, este mapa de contactomas servirá como plataforma para que la comunidad científica estudie las interacciones individuales con más detalle y comprenda su impacto en los mecanismos moleculares y la progresión clínica, así como descubrir puntos de partida para nuevas posibilidades terapéuticas.
