La comunidad científica está inmersa en una carrera contrarreloj para hallar un tratamiento contra el coronavirus. Los equipos de investigación enfocan sus esfuerzos en la búsqueda de una vacuna o para desarrollar tratamientos que permitan frenar la pandemia.

Los virus no pueden reproducirse por sí mismos, necesitan de un huésped para poder replicarse. Para ello, el virus se une a receptores específicos de la superficie de la célula hospedadora y, una vez dentro, secuestra la maquinaria celular convirtiendo a la célula en una fábrica de virus. En el caso del coronavirus, se une a la proteína ACE2, que se encuentra en la superficie de las células del pulmón y otros órganos, y es esencial para mantener la presión sanguínea y evitar enfermedades cardiovasculares. Una vez producido el proceso replicativo, la célula invadida es destruida dando lugar a neumonía y restos de síntoma de la enfermedad Covid-19.

Encontrar algún punto de vulnerabilidad en el proceso de infección y desarrollar un fármaco para tratar la enfermedad generalmente lleva años. Por esta razón, para intentar acortar los tiempos, un equipo formado por 22 laboratorios, liderado por Nevan Krogan de la Universidad de California (San Francisco. EE.UU.), ha desarrollado una estrategia innovadora para intentar encontrar un tratamiento.

Los virus se pueden contraatacar de dos formas. Por un lado, el fármaco puede atacar a las proteínas propias del virus impidiendo que entre en la célula o se replica. El problema de este enfoque es que los virus mutan muy rápido inutilizando el medicamento. Alternativamente, el fármaco puede bloquear la interacción entre virus y célula humana, impidiendo que este pueda reclutar la maquinaria celular. Este enfoque tiene una gran ventaja sobre la desactivación del virus, porque la probabilidad de que una célula humana mute es mucho menor. Esta segunda es la base de la estrategia que han adoptado lo investigadores que, además, para conseguir una alta eficacia y baja toxicidad, se han centrado en compuestos conocidos.

En primer lugar, el equipo se dispuso a identificar cada parte de la fábrica celular que utiliza el coronavirus para reproducirse. Para ello, emplearon un sistema de “pesca molecular” que consiste en pescar proteínas humanas utilizando como cebo proteínas víricas. Cualquier proteína que quedase atrapada significaba que es una proteína que utiliza el virus para su ciclo reproductivo. El equipo trazo, en tiempo récord, el primer mapa de las interacciones de las proteínas del virus SARS-CoV-2 con las proteínas humanas con un total de 332 interacciones.

Una vez conocidas las proteínas humanas que necesita el virus, buscaron fármacos ya conocidos dirigidos contra ellas. Encontraron unos 70 compuestos, incluyendo una treintena de fármacos aprobados por la FDA. El siguiente paso, es probar estos medicamentos e identificar el más eficaz.

Este no es el único proyecto que estudia el interactoma (conjunto de interacciones moleculares que tienen lugar en un sistema biológico) del coronavirus. Patrick Aloy, investigador principal del Laboratorio de Bioinformática Estructural y Biología de Redes del Instituto de Investigación Biomédica (URB) de Barcelona está desarrollando proyecto que también busca dianas farmacológicas entre las proteínas humanas que interaccionan con el virus. El proyecto RiPCoN estudia a nivel computacional, las interacciones entre el coronavirus y las células humanas con el objetivo de identificar fármacos (ya en el mercado o en pruebas) que puedan combatir la expansión del virus.

La interactómica se encarga del estudio de las interacciones moleculares en un sistema biológico. Esta ciencia, enmarcada dentro de las ciencias ómicas “emergentes” está empezando a tener un importante papel biomédico. Para más información, puedes consultar nuestro Informe Anticipando “Ciencias Ómicas”.


Fuente: SINC, 
The Conversation
Artículo original: David E. Gordon, Gwendolyn M. Jang, Mehdi Bouhaddou, Jiewei Xu, Kirsten Obernier, et al. A SARS-CoV-2-Human Protein-Protein Interaction Map Reveals Drug Targets and Potential Drug-Repurposing. bioRxiv 2020.03.22.002386; doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.22.002386

Foto: NIAID-RML