Las personas infectadas con SARS-CoV-2 podrían tener diferentes variantes escondidas en diferentes partes del cuerpo
Imagen de células epiteliales humanas (verdes con núcleos azules) incubadas con viriones sintéticos de SARS-CoV-2 (magenta) para estudiar la infección y evasión inmune. Crédito: Oskar Staufer y MPI for Medical Research, Alemania
Las personas que padecen COVID-19 podrían tener varias variantes diferentes de SARS-CoV-2 escondidas del sistema inmunitario en diferentes partes del cuerpo, según una nueva investigación publicada en Nature Communications por un equipo de investigación internacional. Los autores del estudio dicen que esto puede hacer que la eliminación completa del virus del cuerpo de una persona infectada, por sus propios anticuerpos o por tratamientos terapéuticos con anticuerpos, sea mucho más difícil.
COVID-19 continúa arrasando el mundo causando hospitalizaciones y muertes, dañando comunidades y economías en todo el mundo. Sucesivas variantes de preocupación (VoC), reemplazaron al virus original de Wuhan, escapando cada vez más a la protección inmunológica que ofrecen las vacunas o los tratamientos con anticuerpos.
En una nueva investigación, que comprende dos estudios publicados en paralelo en Nature Communications, un equipo internacional dirigido por el profesor Imre Berger de la Universidad de Bristol y el profesor Joachim Spatz del Instituto Max Planck de Investigación Médica de Heidelberg, ambos directores del Centro Max Planck de Biología Mínima de Bristol, muestran cómo el virus puede evolucionar de forma distinta en diferentes tipos de células, y adaptar su inmunidad, en el mismo huésped infectado.
El equipo buscó investigar la función de un bolsillo hecho a medida en la proteína de pico SARS-CoV-2 en el ciclo de infección del virus. El bolsillo, descubierto por el equipo de Bristol en un avance anterior, desempeñó un papel esencial en la infectividad viral.
«Una serie incesante de variantes ha reemplazado por completo al virus original hasta ahora, con Omicron y Omicron 2 dominando en todo el mundo .» dijo el profesor Imre Berger. «Analizamos una variante temprana descubierta en Bristol, BrisDelta. Había cambiado su forma del virus original, pero el bolsillo que habíamos descubierto estaba allí, sin cambios». Curiosamente, BrisDelta se presenta como una pequeña subpoblación en las muestras tomadas de los pacientes, pero parece infectar ciertos tipos de células mejor que el virus que dominó la primera ola de infecciones.
Estructura de la proteína Spike de BrisDelta, uno de los primeros SARS- Variante CoV-2 descubierta en Bristol. Crédito: Christine Toelzer
Dra. Kapil Gupta, autor principal del estudio BrisDelta, explica: «Nuestros resultados mostraron que uno puede tener varias variantes de virus diferentes en el cuerpo. Algunas de estas variantes pueden usar células renales o del bazo como nicho para esconderse, mientras el cuerpo está ocupado defendiéndose. contra el tipo de virus dominante. Esto podría dificultar que los pacientes infectados se deshagan del SARS-CoV-2 por completo».
El equipo aplicó técnicas de biología sintética de vanguardia, imágenes de arte y computación en la nube para descifrar los mecanismos virales en el trabajo. Para comprender la función del bolsillo, los científicos construyeron viriones sintéticos de SARS-CoV-2 en el tubo de ensayo, que son imitadores del virus pero tienen la gran ventaja de que son seguros, ya que no se multiplican en las células humanas.
Usando estos viriones artificiales, pudieron estudiar el mecanismo exacto del bolsillo en la infección viral. Demostraron que tras la unión de un ácido graso, la proteína espiga que decoraba los viriones cambiaba de forma. Este mecanismo de cambio de ‘forma’ oculta eficazmente el virus del sistema inmunitario.
Dr. Oskar Staufer, autor principal de este estudio y miembro conjunto del Instituto Max Planck en Heidelberg y el Centro Max Planck en Bristol, explica: «Al ‘reducir’ la proteína espiga al unirse a los ácidos grasos inflamatorios, el virus se vuelve menos visible al sistema inmunitario. Esto podría ser un mecanismo para evitar la detección por parte del huésped y una fuerte respuesta inmunitaria durante un período de tiempo más largo y aumentar la eficacia total de la infección».
«Parece que este bolsillo, construido específicamente para reconocer estos ácidos grasos, le da al SARS-CoV-2 una ventaja dentro del cuerpo de las personas infectadas, lo que le permite multiplicarse tan rápido. Esto podría explicar por qué está allí, en todas las variantes, incluido Omicron”, agregó el profesor Berger. «Curiosamente, la misma característica también nos brinda una oportunidad única para derrotar al virus, exactamente porque está tan conservado con una molécula antiviral hecha a medida que bloquea el bolsillo». Halo Therapeutics, un spin-out reciente de la Universidad de Bristol fundado por los autores, persigue exactamente este enfoque para desarrollar antivirales pan-coronavirus que se unen al bolsillo.
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Los investigadores crean viriones de SARS-CoV-2 minimalistas y descubren el mecanismo de cambio de proteína de pico Más información: Kapil Gupta et al, Structural insights in cell-type specific evolution of intra -host diversity por SARS-CoV-2, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-021-27881-6
Oskar Staufer et al, Los viriones sintéticos revelan la inmunogenicidad adaptativa acoplada a ácidos grasos de la glicoproteína espiga del SARS-CoV-2, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28446-x Información de la revista: Nature Communications