Un equipo internacional de investigadores ha analizado cómo el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, secuestra las proteínas de sus células diana.
La investigación, publicada en la revista 'Cell', muestra cómo el virus cambia la actividad de la célula para promover su propia replicación e infectar las células cercanas.
Los científicos también identificaron siete medicamentos ya aprobados que podrían interrumpir estos mecanismos, y recomiendan que estos medicamentos se prueben inmediatamente en ensayos clínicos.
Los virus son incapaces de replicarse y propagarse por sí mismos: necesitan un organismo (su huésped) para transportarlos, replicarlos y transmitirlos a otros huéspedes.
Para facilitar este proceso, los virus necesitan tomar el control de la maquinaria de su célula anfitriona y manipularla para producir nuevas partículas virales. A veces, este secuestro interfiere con la actividad de las enzimas y otras proteínas del huésped.
Una vez que se produce una proteína, las enzimas pueden cambiar su actividad haciendo modificaciones químicas en su estructura. Por ejemplo, la fosforilación (la adición de un grupo fosforilo a una proteína por un tipo de enzima llamada cinasa) juega un papel fundamental en la regulación de muchos procesos celulares, incluyendo la comunicación entre células, el crecimiento celular y la muerte celular.
Al alterar los patrones de fosforilación en las proteínas del huésped, un virus puede potencialmente promover su propia transmisión a otras células y, eventualmente, a otros huéspedes.
Estos científicos utilizaron la espectrometría de masas, una herramienta para analizar las propiedades de una muestra midiendo la masa de sus moléculas y fragmentos moleculares, para evaluar todas las proteínas del huésped y del virus que mostraron cambios en la fosforilación después de la infección por el SARS-CoV-2.
Descubrieron que el 12 por ciento de las proteínas del huésped que interactúan con el virus estaban modificadas. También identificaron las quinasas que tienen más probabilidades de regular estas modificaciones. Las cinasas son objetivos potenciales de los medicamentos para detener la actividad del virus y tratar el COVID-19.
COMPORTAMIENTO DE LAS CÉLULAS INFECTADAS
"El virus impide que las células humanas se dividan, manteniéndolas en un punto determinado del ciclo celular. Esto proporciona al virus un entorno relativamente estable y adecuado para seguir replicándose", explica Pedro Beltrao, jefe de grupo del Laboratorio Europeo de Biología Molecular.
El SARS-CoV-2 no solo impacta en la división celular, sino también en la forma de la célula. Uno de los principales hallazgos del estudio es que las células infectadas exhiben extensiones largas, ramificadas, como brazos, o filopodios. Estas estructuras pueden ayudar al virus a llegar a las células cercanas en el cuerpo y avanzar en la infección, pero se justifica un estudio más profundo.
"Las quinasas poseen ciertas características estructurales que las convierten en buenos objetivos para los medicamentos. Ya se han desarrollado fármacos para atacar algunas de las quinasas que identificamos, por lo que instamos a los investigadores clínicos a que prueben los efectos antivirales de estos fármacos en sus ensayos", señala Beltrao.
En algunos pacientes, el COVID-19 causa una reacción excesiva del sistema inmunológico, que conduce a la inflamación. Un tratamiento ideal aliviaría estos síntomas inflamatorios exagerados y al mismo tiempo detendría la replicación del virus. Los fármacos existentes que apuntan a la actividad de las quinasas pueden ser la solución a ambos problemas.
Los investigadores identificaron docenas de medicamentos aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) o ensayos clínicos en curso que apuntan a las cinasas de interés. Siete de estos compuestos, principalmente compuestos anticancerígenos y de enfermedades inflamatorias, demostraron una potente actividad antiviral en experimentos de laboratorio.
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