Un equipo de científicos de la Universidad estatal de Pennsylvannia, conocida popularmente como Penn State, ha diseñado una ingeniosa terapia contra el nuevo coronavirus SARS-CoV-2, que utiliza una versión defectuosa del virus (sintético) para acabar con él.
El profesor Marco Archetti se hizo la siguiente pregunta antes de empezar este trabajo que ahora publica PeerJ: ¿Qué pasaría si el SARS-CoV-2 se atacara a sí mismo?
Como director de este equipo de investigadores, participó en el protocolo para diseñar una terapia de prueba de concepto, que puede ser capaz de hacer precisamente eso. Así diseñaron un virus SARS-CoV-2 sintético defectuoso, inocuo, pero que tiene la propiedad de interferir en el crecimiento del nuevo coronavirus real, causando potencialmente su extinción y también la de su copia falsa.
“Hemos creado -señala el profesor Archetti- una versión sintética defectuosa que interfiere el SARS-CoV-2, que ensambla partes del genoma viral que no codifican ninguna proteína funcional pero que permiten que el genoma se replique y empaquete».
«Este genoma sintético defectuoso -continúa el investigador- se replica tres veces más rápido que el SARS-CoV-2 en células coinfectadas e interfiere con él, reduciendo a la mitad, en 24 horas, la carga viral de las células infectadas. El genoma sintético se transmite con tanta eficacia como el genoma de longitud completa, lo que sugiere la ubicación de la supuesta señal de empaquetamiento del SARS-CoV-2”.
En su opinión, una versión sintética podría usarse como terapia antiviral. Al permitir la replicación del genoma sintético, el virus promovería su propia desaparición.
En este sentido, puntualiza que cuando un virus ataca una célula, se adhiere a su superficie e inyecta su material génico en ella. Luego, la engaña para que replique el material genético del virus y lo empaquete en viriones, que brotan de la célula e infectan otras células.
Replicación del virus sintético, declive de SARS-CoV-2
«En nuestros experimentos, demostramos que el virus SARS-CoV-2 de tipo salvaje, que causa la enfermedad, en realidad permite la replicación y propagación de nuestro virus sintético, promoviendo así eficazmente su propio declive«, enfatiza el profesor Archetti.
Los virus de interferencia defectuosa (DI), que son comunes en la naturaleza, contienen grandes deleciones en sus genomas que, a menudo, afectan a su capacidad para replicar su material genético y empaquetarlo en viriones.
Sin embargo, los genomas DI pueden realizar estas funciones si la célula que han infectado también alberga material genético de un virus de tipo salvaje. En este caso, un genoma DI puede secuestrar la maquinaria de replicación y empaquetado del genoma de tipo salvaje.
“Estos genomas defectuosos son como parásitos del virus de tipo salvaje”, subraya este investigador. En este punto, añade que cuando un genoma DI utiliza la maquinaria de un genoma de tipo salvaje, también puede afectar el crecimiento del genoma de tipo salvaje.
Además, asegura, “dada la longitud más corta de sus genomas como resultado de las deleciones, los DI pueden replicarse más rápido que los de tipo salvaje en células coinfectadas y superar rápidamente a los de tipo salvaje”.
Para llevar a cabo este trabajo, los investigadores diseñaron genomas DI sintéticos cortos a partir de partes del genoma del SARS-CoV-2 de tipo salvaje y los introdujeron en células de mono verde africano ya infectadas con el virus del SARS-CoV-2 de tipo salvaje.
A continuación, cuantificaron las cantidades relativas de los genomas DI y WT en las células en puntos de tiempo, lo que dio una indicación de la cantidad de interferencia del genoma DI con el genoma de tipo salvaje.
Reducción del 50% en la carga vírica
De esta forma, descubrieron que dentro de las 24 horas posteriores a la infección, el genoma DI redujo la cantidad de SARS-CoV-2 aproximadamente a la mitad en comparación con la cantidad de virus de tipo salvaje en los experimentos de control. También encontraron que el genoma DI aumenta 3,3 veces más rápido que el virus de tipo salvaje.
Si bien la reducción del 50% en la carga de virus que observaron durante 24 horas no es suficiente para fines terapéuticos, como reconoce este científico, presumiblemente y a medida que los genomas DI aumentan en frecuencia en la célula, la disminución en la cantidad de virus de tipo salvaje conduciría a la desaparición tanto del virus como del genoma. DI no puede persistir una vez que ha llevado al virus de tipo salvaje a la extinción.
Como se necesitan más experimentos para verificar el potencial como tratamiento antiviral de los DI del SARS-CoV-2, sugiere que los experimentos podrían repetirse en líneas celulares de pulmón humano y contra algunas de las variantes más nuevas del nuevo coronavirus.
En un trabajo posterior aún no publicado en una revista con peer review, el equipo del profesor Archetti ha utilizado nanopartículas como vector de entrega y ha observado que, en 12 horas, el virus se reduce en más del 95%.
En el equipo de Archetti trabajaron Shun Yao, Anoop Narayanan, Joyce Jose y Sydney Majowicz.
