Detectan el ácido nucleico que bloquea la entrada del coronavirus en las células humanas

El COVID-19 es un virus altamente contagioso que se transmite principalmente a través de gotitas en el aire y que se caracteriza por un amplio espectro de daños en diferentes órganos vitales, incluidos los pulmones, el corazón, los vasos sanguíneos, el sistema nervioso central y el intestino.

Todas las diferentes variantes de coronavirus SARS-CoV-2 identificadas hasta ahora comparten el mismo mecanismo de infección mediado por la interacción de su glicoproteína de pico. Ahora una nueva estrategia para detener la infección y su rápida propagación entre las células surge de un trabajo conjunto entre el Instituto Italiano de Tecnología, la Scuola Superiore Sant’Anna y la Universidad de Milán, que acaba de ser publicado en la revista Pharmacological Research.

Los efectos pueden ser realmente importantes, ya que podrían conducir a experimentar nuevos tratamientos y, por lo tanto, si avanzan las investigaciones, representar un substituto para las vacunas de anticuerpos monoclonales con un fármaco que podría tomarse en cualquier estadio de la enfermedad.

El grupo de investigadores han desarrollado una tecnología precisa que evita la entrada del virus SARS-CoV-2 dentro del cuerpo. Ya se ha registrado una patente en Italia. Los tres grupos de investigación cambiaron su enfoque de las características del virus a las características de la célula humana objetivo.

Paolo Ciana, profesor de Farmacología en la Universidad de Milán; Vincenzo Lionetti, profesor de Anestesiología en la Scuola Superiore Sant’Anna y Angelo Reggiani, investigador de Farmacología del Instituto Italiano de Tecnología comenzaron una investigación utilizando estrategias de pensamiento lateral.

Para poder infectar, el SARS-CoV-2 debe unirse a una proteína situada en el exterior de la célula huésped. Esta proteína, llamada ACE2, actúa como receptor del virus y es la que permite su entrada a la célula. Se preguntaron si cabría la posibilidad de bloquear el avance de la infección por alguna variante del SARS-CoV-2, ocultando esa parte del receptor ACE2 (un aminoácido llamado «K353») sobre el que el virus se sirve para ingresar en las células del cuerpo.

Mirar desde otra perspectiva

Los científicos, como resultado de sus investigaciones, acaban de patentar el primer eslabón de lo que podría convertirse en un medicamento, basándose en el uso de un aptámero de ADN, o una cadena sencilla de oligonucleótidos, capaz de unirse específicamente a K353, haciéndolo inaccesible a la proteína pico de cualquier coronavirus y previniendo así la infección celular. En síntesis: anulando la capacidad del virus de entrar en las células.

Según los investigadores relatan en su documento “gracias a este estudio será posible desarrollar un nuevo enfoque terapéutico de precisión para prevenir la infección grave por coronavirus, sin estimular el sistema inmunológico ni tener efectos secundarios importantes”.

A partir de los datos revelados en la investigación el medicamento podría crear una especie de pantalla protectora con la que ocultar la puerta de entrada al virus. De esta forma, al no poder infectar la célula diana, el virus muere. “Hemos identificado dos aptámeros capaces de unirse eficazmente al receptor ACE2, ocultándolo”, señala Angelo Reggiani.

Gracias a los aptámeros se lograría bloquear la puerta de acceso del virus (K353), que se encuentra en la proteína ACE2. “Los aptámeros no entran en el núcleo celular y no pueden interactuar con nuestro ADN”, sigue Reggiani.

Para llevar a cabo la investigación los especialistas reprodujeron en la computadora la porción de ACE2 que contiene K353 y realizaron un cribado in vitro en millones de aptámeros (o fragmentos de ADN creados artificialmente), encontrando dos que se unen muy bien a esta región de ACE2, ocultando su presencia a el virus.

“Hicimos el estudio en líneas celulares -continúa Reggiani-, primero usando un trozo de proteína pico y luego desarrollando la infección real por coronavirus en las células. Los resultados mostraron que la idea de partida es correcta: gracias a los aptámeros el virus no se unió a las células, no encontrando lo que hemos definido como la puerta de entrada, que es el K353″.

El siguiente paso para los científicos desarrollar una nueva terapia contra COVID-19. Para ello se requieren dos etapas. La primera es encontrar una formulación que permita que el fármaco llegue a donde necesita actuar. “Los aptámeros, una vez introducidos en la sangre, son muy inestables, por lo que es necesario evitar que se degraden”, analiza el especialista.

La segunda etapa sería confirmar que esta posible terapia no es tóxica para los humanos. “Sabemos que los aptámeros no son inmunogénicos, es decir, no desencadenan una respuesta inmunitaria, pero no podemos predecir a priori si, como sustancia química, puede producir efectos secundarios”, añadió.

Un dato relevante es que en este cuadro de desarrollo de investigación, las variantes no son de cuidado. “La gran ventaja es que el aptámero es independiente de la presencia de mutaciones, por lo que podría funcionar con todas las variantes. De hecho, las mutaciones no se refieren a la puerta de entrada a la célula. En teoría, el fármaco podría ser eficaz contra cualquier tipo de coronavirus que utilice la proteína pico para infectar células humanas a través del receptor ACE2″, concluyó.

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