Eric Ross y Sean Cascarina, investigadores de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Estatal de Colorado, han conseguido identificar una proteína codificada por el coronavirus SARS-CoV-2, que causa el COVID-19, que puede estar asociada con su rápida propagación a través de las células del cuerpo humano.
Lograron su objetivo con ayuda de una avanzada plataforma especialmente diseñada para el análisis bioinformático. En esta investigación, destacan las características clave del nuevo coronavirus que pueden ser importantes en el desarrollo de un tratamiento para COVID-19.
Estos investigadores han dedicado varios años al estudio de los priones, diminutas proteínas que pueden causar trastornos degenerativos progresivos del encéfalo y, en determinadas ocasiones, de otros órganos.
El trabajo de estos dos científicos se centra en ciertas regiones en la secuencia de una proteína, que difieren de las regiones típicas en su composición de aminoácidos y comportamiento químico, como explican en FASEB Journal.
Proteína de baja complejidad en coronavirus
Lo interesante de estos dominios de proteínas de baja complejidad es su tendencia a la separación de fases líquido-líquido, similar a la separación del aceite del agua. Algunas de estas proteínas forman condensados biomoleculares en una célula; esto es, pequeñas áreas donde la proteína está altamente concentrada. Es similar a las gotas de aceite que se forman cuando se separa del agua.
Cuando Ross y Cascarina se centraron en el estudio de la enfermedad COVID-19, a principios de este año, encontraron que, en el coronavirus SARS-CoV-2, la proteína nucleocápside, también denominada N, tiene un dominio de baja complejidad que puede utilizar la separación de fases líquido-líquido para facilitar el empaquetamiento de ARN viral en nuevas partículas de virus que pueden infectar células vecinas.
La proteína N también puede estar asociada con la reducción de la respuesta al estrés antivírico de una célula infectada. Es sabido que, con frecuencia, las células forman estructuras denominadas gránulos de estrés, un tipo de condensado biomolecular, para responder a un cambio en su entorno. Y pueden tener un efecto antiviral.
En opinión de Ross, “la célula puede reaccionar a un evento de estrés haciendo cambios en el entorno celular, incluso realizando estas modificaciones en algunas proteínas”.
“Pero los virus -recuerda Cascarina- quieren evitar las defensas de una célula, por lo que a veces pueden regular estos gránulos de estrés. Al secuestrar la respuesta normal al estrés, el virus puede reducir la capacidad de respuesta antiviral de la célula”.
La aplicación clínica de esta investigación básica podría traducirse en el desarrollo de tratamientos de personas infectadas por el virus, en lugar de prevenir la infección como una vacuna.
Como subraya Ross, “si entendemos el proceso viral, es posible que podamos intentar diseñar un fármaco que invierta ese proceso”.
Los priones, sin material genético
Antes de que se identificaran los priones, se creía que la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob y otras encefalopatías espongiformes provenían de virus. Los priones son mucho más pequeños que los virus y distintos de estos, de las bacterias y de todas las células vivas, porque no contienen material genético.
En las enfermedades por priones -como se detalla en el Manual MSD-, una proteína normal denominada proteína priónica celular (PrPC) cambia de forma (plegamiento incorrecto) y se vuelve anormal.
Esta proteína priónica anómala se denomina scrapie (PrPSc), o prión (la palabra scrapie se refiere a una enfermedad por priones observada por primera vez en las ovejas). El scrapie (tembladera de las ovejas) se denomina así porque las ovejas tienden a restregarse contra árboles, postes u otras estructuras similares y se arrancan la lana.
Algunas de las enzimas en el cerebro no consiguen degradar los priones recién formados y, por lo tanto, se acumulan lentamente. Los priones también hacen que otros PrPC cercanos se conviertan en priones y así continúa el proceso. Cuando se alcanza un número determinado de priones, aparece la enfermedad. Los priones nunca se convierten de nuevo en PrPC normales.
La PrPC está presente en todas las células del cuerpo, pero en el encéfalo se observa una alta concentración. Por lo tanto, la mayoría de las enfermedades por priones afectan de forma predominante o exclusiva al sistema nervioso.
El cambio más frecuente causado por priones es la formación de pequeñas burbujas en las células cerebrales y el encéfalo se llena de agujeros microscópicos. Cuando se examinan las muestras de tejido cerebral al microscopio, estas se asemejan a una esponja (de ahí el término espongiforme). Al cabo de un tiempo, las células afectadas dejan de funcionar y mueren.
