Desde que inició la pandemia, los científicos y médicos han trabajado arduamente para identificar los perfiles más vulnerables al coronavirus. Hasta ahora, se sabe que las personas con obesidad, con otras enfermedades preexistentes y de tercera edad son un blanco fácil. Sin embargo, un nuevo estudio basado en CRISPR ha identificado genes individuales asociados a la gravedad de COVID-19.
Este fue el resultado de una investigación genómica a gran escala realizada por científicos del del Centro del Genoma de Nueva York, la Universidad de Nueva York y la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai.
Tijeras genéticas para identificar impulsores genéticos de enfermedades
A lo largo de la pandemia, hemos notado que incluso personas que no tienen los factores de riesgo identificados hasta ahora para COVID-19 pueden desarrollar síntomas intensos. En vista de ello, los investigadores decidieron determinar si hay algún tipo de influencia genética asociada a la forma en que transcurre la enfermedad en los diferentes pacientes
Para ello, usaron una amplia gama de métodos analíticos y experimentales; entre ellos, edición del genoma (CRISPR), secuenciación unicelular, imágenes confocales y análisis computacionales de la expresión génica y de datos proteómicos.
En el pasado, las tijeras genéticas se habían utilizado para identificar impulsores genéticos de diversas enfermedades en las que los tratamientos fallaban. Tenemos pues, la resistencia a los medicamentos en el melanoma, el fracaso de la inmunoterapia, la metástasis del cáncer de pulmón, la inmunidad innata, los trastornos metabólicos innatos y la distrofia muscular.
Pero en esta oportunidad, la aplicaron para identificar los impulsores de la gravedad de COVID-19, obteniendo resultados muy interesantes. El análisis genómico reveló tanto genes individuales como redes reguladoras de genes en el genoma humano que utiliza el SARS-CoV-2 para mantener la infección en su huésped.
CRISPR reveló redes de genes en el huésped asociados con la resistencia del coronavirus
Los investigadores también usaron datos proteómicos que les revelaron que varios de los genes del huésped interactúan de forma estrecha y directa con las proteínas del coronavirus. Este hallazgo en particular los convenció de su papel tan indispensable en el ciclo de vida del virus dentro del cuerpo humano.
Ahora bien, los investigadores usaron la CRISPR en las células pulmonares humanas para examinar la influencia de ciertos genes sobre la COVID-19. Sin embargo, también tenían interés por determinar si la expresión de dichos genes “nocivos” era más amplia o si se limitaba a estos órganos.
Como es de esperar, el del receptor ACE2, responsable de la unión entre la proteína espiga en la superficie del SARS-CoV-2 y la célula, fue el único que mostró una expresión específica en los pulmones. Los autores indican que el resto de los genes principales asociados a la infección se expresaron no solo en estos, sino en muchos tejidos.
Inhibir ciertos genes con CRISPR puede ayudar a los pacientes con COVID-19
Lo bueno es que el estudio también arrojó objetivos terapéuticos con potencial de ayudar a sanar la enfermedad. Inhibir los genes y redes de genes de los que se vale el coronavirus para mantenerse en el cuerpo parece una opción prometedora, al menos para los pacientes de mayor riesgo.
Los investigadores aplicaron la técnica CRISPR para desactivar los genes peligrosos. Luego midieron la infección viral en los pacientes con COVID-19, la supresión genética mediante interferencia de ARN o la inhibición de fármacos. Todas estas manipulaciones lograron reducir la infección viral, confirmando así su potencial como alternativa para salvar a enfermos en esta pandemia.
Luego aplicaron CRISPR nuevamente junto con la secuenciación de ARN unicelular (ECCITE-seq) para comprender mejor cómo es que desactivar dichos genes puede ayudar a tratar la COVID-19. El método parece regular de forma positiva las vías de biosíntesis del colesterol y un aumento del colesterol celular.
Por ahora, los investigadores consideran la amlodipina, un medicamento que altera los niveles de colesterol, como un reductor de la letalidad de la COVID-19. Pero aún queda mucho por comprender, incluida la relación entre las vías de síntesis del colesterol y el SARS-CoV-2.
Referencia:
Identification of required host factors for SARS-CoV-2 infection in human cells. https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)31394-5.pdf