Proteínas similares a los anticuerpos de tiburón neutralizan el virus COVID-19 y ayudan a prepararse para futuros coronavirus.
Tiburones nodriza en el laboratorio de Aaron LeBeau, alimentándose de trozos de calamar.
📷: Bryce Richter
Proteínas pequeñas y únicas con similitud a anticuerpos conocidas como VNAR, derivadas del sistema inmunológico de los tiburones, pueden evitar que el virus que causa el COVID-19, sus variantes y los coronavirus relacionados infecten células humanas, según un novedoso estudio recientemente publicado.
Los nuevos VNAR no se encontrarán disponibles de forma inmediata como tratamiento en personas, sin embargo pueden contribuir a estar prevenidos ante futuros brotes de coronavirus. Los VNAR de tiburón lograron neutralizar WIV1-CoV, un Coronavirus con capacidad de infectar células humanas pero que actualmente se encuentra solamente en murciélagos, donde probablemente se originó el SARS-CoV-2, virus causante del COVID-19.
Poder desarrollar tratamientos para este tipo de virus transmitidos por animales, y hacerlo con anticipación, puede resultar útil si esos virus llegan a las personas.
Aaron LeBeau, profesor de patología de la Universidad de Wisconsin-Madison y quien ayudó a dirigir el estudio, menciona:
“El gran problema es que hay varios coronavirus que están preparados para emerger en humanos.
Lo que estamos haciendo es preparar un arsenal de terapias VNAR para tiburones que podrían usarse en el futuro para futuros brotes de SARS.
Es una especie de seguro contra el futuro”.
LeBeau y su equipo de investigación del laboratorio en la Facultad de Medicina y Salud Pública colaboraron con investigadores de la Universidad de Minnesota y Elasmogen, una empresa biomédica en Escocia que está desarrollando VNAR terapéuticos.
El equipo multidisciplinario publicó sus hallazgos en Nature Communications.
Los VNAR anti-SARS-CoV-2 se aislaron de las grandes bibliotecas VNAR sintéticas de Elasmogen.
Utilizando una décima parte del tamaño de los anticuerpos humanos, los VNAR de tiburón pueden unirse a proteínas infecciosas de formas únicas las cuales refuerzan su capacidad para detener la infección.
LeBeau, agrega:
“Estas pequeñas proteínas similares a anticuerpos pueden entrar en rincones y grietas a los que los anticuerpos humanos no pueden acceder.
Pueden formar estas geometrías únicas. Esto les permite reconocer estructuras en proteínas que nuestros anticuerpos humanos no pueden”.
El grupo de científicos probó los VNAR de tiburón en el combate contra el SARS-CoV-2 infeccioso y un “pseudotipo”, una versión del virus que no se puede replicar en las células. Identificaron tres VNAR candidatos de un grupo de miles de millones que impidieron que el virus infectara células humanas.
Los 3 VNAR de tiburón también fueron efectivos contra el SARS-CoV-1, virus causante del primer brote de SARS en 2003.
Un VNAR (nombrado 3B4) se adhirió fuertemente a un surco en la proteína del pico viral, cerca de donde el virus se une a las células humanas y parece bloquear este proceso de unión. Este surco es similar entre coronavirus genéticamente diversos, lo que incluso permite que 3B4 neutralice eficazmente el virus MERS, un primo lejano de los virus del SARS.
La capacidad de unir regiones conservadas a través de diversos coronavirus hace que 3B4 sea un candidato atractivo para combatir virus que aún no han infectado a las personas.
Aaron LeBeau, profesor asociado del Departamento de Patología y Medicina de Laboratorio. 📷: BRYCE RICHTER
LeBeaul, señala:
“El sitio de unión de 3B4 tampoco cambia en variaciones prominentes de SARS-CoV-2, como la variante delta. Esta investigación se realizó antes de que se descubriera la variante omicron , pero los modelos iniciales sugieren que el VNAR seguiría siendo efectivo contra esta nueva versión”.
Es probable que las terapias futuras incluirán un cóctel de múltiples VNAR de tiburón, con el objetivo de maximizar su efectividad contra virus distintos y sus mutaciones. Esta novedoso tipo de fármaco es más accesible y más fácil de fabricar que los anticuerpos humanos, además puede ser administrado en el organismo a través de diversas rutas, pero aún no se ha probado en humanos.
LeBeau cuenta que también se encuentra estudiando la capacidad de los VNAR de tiburón para ayudar en el tratamiento y diagnóstico de cánceres.
Y finaliza:
Las vacunas son la base de la protección contra el SARS-CoV-2 y diversos futuros coronavirus. Sin embargo, algunas personas como las que tienen el sistema inmunológico comprometido, no tienen una buena respuesta a la vacunación y pueden beneficiarse de otros tratamientos como los anticuerpos.
Lo cual hace que el desarrollo de este tipo de tratamientos se conviertan en una prioridad constante.
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