A la fecha, las consecuencias de la epidemia coronaviral COVID-19 se estiman en más de 735.000 afectados, alrededor de 35.000 muertes y un profundo deterioro social y económico a nivel global.
SARS-CoV-2, virus que provoca la enfermedad, causa problemas respiratorios graves, siendo la tos, la fiebre y la dificultad para respirar los síntomas más comunes. Las personas de edad avanzada y los que tienen afecciones médicas preexistentes tienen mayor riesgo de complicaciones graves y mortalidad. Para frenar esta pandemia y tratar a los pacientes infectados, es urgente el desarrollo rápido de medicamentos antivirales específicos.
Bloquear el ingreso
Es sabido que el SARS-CoV, estrechamente relacionado al novel coronavirus, invade las células huésped al unirse al receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) en la superficie celular humana a través de su proteína de espiga viral. Recientemente se estableció que el SARS-CoV-2 usa el mismo receptor para la entrada de la célula huésped.
Teniendo presente esta importante información, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) diseñó un candidato a medicamento que se cree puede bloquear la capacidad de los coronavirus para ingresar a las células humanas.
El potencial fármaco es un péptido que imita una proteína que se encuentra en la superficie de las células humanas y ofrece una solución sintética accesible para interrumpir la interacción proteína-proteína entre SARS-CoV-2 y ACE2, lo que bloquearía la entrada del virus a las células humanas.
En un reciente estudio, los investigadores demostraron que el péptido desarrollado puede unirse a la proteína viral que usan los coronavirus para ingresar a las células humanas, desarmándolo potencialmente.
Una fuerte unión
Para ello, el equipo realizó simulaciones computacionales de las interacciones entre el receptor ACE2 y el dominio de unión al receptor de la proteína espiga del coronavirus. Estas simulaciones revelaron la ubicación donde el dominio de unión del receptor se une al receptor ACE2, un tramo de la proteína ACE2 que forma una estructura llamada hélice alfa.
Posteriormente, el equipo luego utilizó tecnología de síntesis de péptidos para generar rápidamente un péptido de 23 aminoácidos con la misma secuencia que la hélice alfa del receptor ACE2.
En complemento, los investigadores sintetizaron una secuencia más corta de solo 12 aminoácidos que se encuentran en la hélice alfa, y luego probaron ambos péptidos usando un equipo en el Centro de Instrumentación Biofísica del MIT, que puede medir la fuerza con la que dos moléculas se unen.
Estas pruebas revelaron que el péptido más largo mostraba una fuerte unión al dominio de unión al receptor de la proteína de pico del SARS-CoV-2, mientras que el más corto mostraba una unión insignificante.
Sobre la base de estos resultados los investigadores enviaron su péptido original de 23 aminoácidos a un laboratorio para realizar pruebas en células humanas y potencialmente en modelos animales de infección por COVID-19, lo que configura los primeros pasos de evaluación del potencial medicamento.
Referencia: The first-in-class peptide binder to the SARS-CoV-2 spike protein. BioRxiv, 2020. https://doi.org/10.1101/2020.03.19.999318