Los científicos descubren un bolsillo que se puede drogar y que podría ayudar a eliminar el COVID-19

Un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de Bristol ha descubierto un bolsillo que se puede drogar en la proteína SARS-CoV-2 Spike que podría usarse para evitar que el virus infecte células humanas. Los investigadores dicen que sus hallazgos, publicados hoy [21 de septiembre] en la revista Science, son un "cambio de juego" potencial para derrotar la pandemia actual y agregan que los fármacos antivirales de molécula pequeña desarrollados para atacar el bolsillo que descubrieron podrían ayudar a eliminar el COVID. 19. El SARS-CoV-2 está decorado por múltiples copias de una glicoproteína, conocida como la 'proteína Spike', que juega un papel esencial en la infectividad viral.
Spike se une a la superficie de la célula humana, permitiendo que el virus penetre en las células y comienzan a replicarse, causando daños generalizados. En este innovador estudio, el equipo encabezado por la profesora Christiane Schaffitzel de la Escuela de Bioquímica de Bristol y el profesor Imre Berger del Centro Max Planck-Bristol de Biología Mínima, utilizó una poderosa técnica de imágenes, la crioscopía electrónica (crio-EM), para analizar el pico de SARS-CoV-2 a una resolución casi atómica. Habilitado por la computación en la nube de alto rendimiento de Oracle, se generó una estructura 3D de la proteína SARS CoV-2 Spike que permite a los investigadores observar el interior del Spike identificando su composición molecular.
Inesperadamente, el análisis del equipo de investigación reveló la presencia de una pequeña molécula, el ácido linoleico (LA), enterrada en un bolsillo hecho a medida dentro de la proteína Spike. LA es un ácido graso libre, indispensable para muchas funciones celulares. El cuerpo humano no puede producir LA.
En cambio, el cuerpo absorbe esta molécula esencial a través de la dieta. Curiosamente, LA juega un papel vital en la inflamación y la modulación inmunológica, que son elementos clave de la progresión de la enfermedad COVID-19. La LA también es necesaria para mantener las membranas celulares en los pulmones para que podamos respirar correctamente.
Estábamos realmente desconcertados por nuestro descubrimiento y sus implicaciones. Así que aquí tenemos LA, una molécula que está en el centro de esas funciones que se vuelven locas en los pacientes con COVID-19, con terribles consecuencias. Y el virus que está causando todo este caos, según nuestros datos, agarra y se aferra exactamente a esta molécula, básicamente desarmando gran parte de las defensas del cuerpo ". El profesor Schaffitzel explicó: "De otras enfermedades sabemos que manipular las vías metabólicas de LA puede desencadenar inflamación sistémica, síndrome de dificultad respiratoria aguda y neumonía. Todas estas patologías se observan en pacientes que padecen COVID-19 grave. Un estudio reciente de pacientes con COVID-19 mostraron niveles de LA marcadamente reducidos en sus sueros.
" El profesor Berger agrega: "Nuestro descubrimiento proporciona el primer vínculo directo entre LA, las manifestaciones patológicas del COVID-19 y el virus en sí. La pregunta ahora es cómo convertir este nuevo conocimiento en contra del virus mismo y derrotar la pandemia". Hay motivos para la esperanza.
En el rinovirus, un virus que causa el resfriado común, se aprovechó una bolsa similar para desarrollar pequeñas moléculas potentes que se unieron firmemente a la bolsa y distorsionaron la estructura del rinovirus, deteniendo su infectividad. Estas pequeñas moléculas se utilizaron con éxito como fármacos antivirales en ensayos en humanos y son prometedoras para el tratamiento clínico del rinovirus. El equipo de Bristol, basándose en sus datos, es optimista de que ahora se puede seguir una estrategia similar para desarrollar fármacos antivirales de molécula pequeña contra el SARS-CoV-2.
"COVID-19 continúa causando una devastación generalizada y, en ausencia de una vacuna probada, es vital que también busquemos otras formas de combatir la enfermedad. Si nos fijamos en el VIH, después de 30 años de investigación, lo que funcionó al final es un cóctel de fármacos antivirales de molécula pequeña que mantiene a raya al virus. Nuestro descubrimiento de un bolsillo que se puede administrar con medicamentos dentro de la proteína SARS-CoV-2 Spike podría conducir a nuevos medicamentos antivirales para apagar y eliminar el virus antes de que ingrese a las células humanas, deteniéndolo firmemente en sus pistas ". Alison Derbenwick Miller, vicepresidenta de Oracle para la investigación, agregó: "Oracle para la investigación une a los investigadores y la computación en la nube para ayudar a lograr un cambio beneficioso para nuestro planeta y su gente. El SARS-CoV-2 y COVID-19 están causando una devastación global y los esfuerzos de investigación para encontrar vacunas y tratamientos no pueden avanzar con la suficiente rapidez ". "Estamos muy contentos de que la infraestructura de nube de alto rendimiento de Oracle permitió a los profesores Berger y Schaffitzel examinar las estructuras moleculares de la proteína del pico de coronavirus y realizar este nuevo descubrimiento poderoso e inesperado que podría ayudar a frenar la pandemia y salvar vidas".