26.02.2021 - Ohio State University

Engañar al nuevo coronavirus con un falso "apretón de manos"

Científicos desarrollan péptidos que podrían inactivar el coronavirus

Engañar al nuevo coronavirus una vez y no podrá causar la infección de las células, sugiere una nueva investigación.

Los científicos han desarrollado fragmentos de proteínas -llamados péptidos- que encajan perfectamente en una ranura de la proteína Spike del SARS-CoV-2 que normalmente utilizaría para acceder a una célula huésped. Estos péptidos engañan al virus para que "se dé la mano" con una réplica en lugar de con la proteína real de la superficie de la célula que permite la entrada del virus.

Investigaciones anteriores han determinado que el nuevo coronavirus se une a una proteína receptora en la superficie de una célula objetivo llamada ACE2. Este receptor se encuentra en ciertos tipos de células humanas en el pulmón y la cavidad nasal, proporcionando al SARS-CoV-2 muchos puntos de acceso para infectar el cuerpo.

Para este trabajo, los científicos de la Universidad Estatal de Ohio diseñaron y probaron péptidos que se asemejan a ACE2 lo suficiente como para convencer al coronavirus de que se una a ellos, acción que bloquea la capacidad del virus de entrar realmente en la célula.

"Nuestro objetivo es que cada vez que el SARS-CoV-2 entre en contacto con los péptidos, el virus se inactive. Esto se debe a que la proteína de la espiga del virus ya está unida a algo que necesita para unirse a la célula", dijo Amit Sharma, coautor del estudio y profesor asistente de biociencias veterinarias en el Estado de Ohio. "Para ello, tenemos que llegar al virus cuando aún está fuera de la célula".

El equipo del Estado de Ohio prevé suministrar estos péptidos fabricados en un aerosol nasal o en un desinfectante de superficies en aerosol, entre otras aplicaciones, para bloquear los puntos de acceso del SARS-CoV-2 en circulación con un agente que impida su entrada en las células objetivo.

"Con los resultados que generamos con estos péptidos, estamos bien posicionados para pasar a los pasos de desarrollo del producto", dijo Ross Larue, coautor principal y profesor asistente de investigación de farmacia y farmacología en el Estado de Ohio.

El estudio se publica en el número de enero de la revista Bioconjugate Chemistry.

El SARS-CoV-2, al igual que todos los demás virus, necesita acceder a las células vivas para hacer su daño: los virus secuestran las funciones celulares para hacer copias de sí mismos y causar la infección. La rápida replicación del virus puede sobrepasar el sistema del huésped antes de que las células inmunitarias puedan reunir una defensa eficaz.

Una de las razones por las que este coronavirus es tan infeccioso es porque se une fuertemente al receptor ACE2, que es abundante en las células de los seres humanos y de algunas otras especies. La proteína Spike de la superficie del SARS-CoV-2, que se ha convertido en su característica más reconocible, también es fundamental para su éxito en la adhesión a la ACE2.

Los recientes avances en la cristalización de proteínas y en la microscopía han hecho posible la creación de imágenes por ordenador de estructuras proteicas específicas solas o combinadas, como cuando se unen entre sí.

Sharma y sus colegas examinaron detenidamente las imágenes de la proteína Spike del SARS-CoV-2 y de la ACE2, ampliando el zoom para ver con precisión cómo se producen sus interacciones y qué conexiones son necesarias para que las dos proteínas se acoplen. Se fijaron en una cola en forma de cinta en espiral de la ACE2 como punto focal de la unión, que se convirtió en el punto de partida para diseñar péptidos.

"La mayoría de los péptidos que diseñamos se basan en la cinta que entra en contacto con la espiga", dijo Sharma, que también tiene un puesto en la facultad de infección e inmunidad microbiana. "Nos centramos en crear los péptidos más cortos posibles con el mínimo de contactos esenciales".

El equipo probó varios péptidos como "inhibidores competitivos" que no sólo podían unirse con seguridad a las proteínas Spike del SARS-CoV-2, sino que también impedían o disminuían la replicación viral en cultivos celulares. Dos péptidos, uno con los mínimos puntos de contacto y otro más grande, fueron eficaces para reducir la infección por el SARS-CoV-2 en los estudios celulares en comparación con los controles.

Sharma describió estos hallazgos como el inicio de un proceso de desarrollo de productos que continuará el equipo de virólogos y químicos farmacéuticos que colaboran en este trabajo.

"Estamos adoptando un enfoque múltiple", dijo Sharma. "Con estos péptidos, hemos identificado los contactos mínimos necesarios para inactivar el virus. En el futuro tenemos previsto centrarnos en desarrollar aspectos de esta tecnología con fines terapéuticos".

"El objetivo es neutralizar el virus de forma eficaz y potente, y ahora, debido a la aparición de variantes, estamos interesados en evaluar nuestra tecnología contra las mutaciones emergentes".

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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