Los científicos descubren nuevos detalles de las interacciones del SARS-CoV-2 con las células humanas
El virus del SARS-CoV-2 se inserta en la membrana de una célula humana huésped utilizando una pequeña parte de su proteína espiga (amarilla), llamada péptido de fusión . Las simulaciones por computadora revelaron las partes del péptido que son las más importantes para adherirse e insertarse en la membrana celular. Esta ilustración muestra el péptido de fusión (en azul) a medida que se acerca, se adhiere y se inserta en la membrana (marrón, naranja y dorado). Crédito: Defne Gorgun.
Si el coronavirus fuera un carguero, necesitaría entregar su contenido en un muelle para infectar a la isla anfitriona. El primer paso de la infección sería anclar en el muelle, y el paso dos sería amarrarlo al muelle para acercar el barco lo suficiente como para que pudiera instalar una pasarela y descargar. La mayoría de los tratamientos y vacunas se han centrado en bloquear la capacidad del barco para anclar, pero el siguiente paso es otro objetivo potencial. Una nueva investigación realizada por Defne Gorgun, estudiante de posgrado, y colegas en el laboratorio de Emad Tajkhorshid en la Universidad de Illinois aborda los detalles moleculares de este segundo paso, que podría informar el diseño de medicamentos que lo bloqueen. Gorgun presentará su investigación el jueves 25 de febrero en la 65ª Reunión Anual de la Sociedad Biofísica que se realizará de forma virtual.
Para infectar nuestras células, el virus que causa el COVID-19, el SARS-CoV-2, primero adhiere una molécula a la superficie de nuestras células, pero luego tiene que fusionarse con las células humanas. Antes de la pandemia, Gorgun estaba estudiando las interacciones de las moléculas que se adhieren a las membranas celulares y se insertan en ellas, y cuando el COVID-19 comenzó a propagarse, Gorgun cambió rápidamente sus estudios para comprender cómo el SARS-CoV-2 se fusionó con las células.
Una pequeña región de la proteína del pico externo del SARS-CoV-2 llamada «péptido de fusión» se inserta en la membrana celular humana para comenzar el proceso de fusión. Los científicos conocían la ubicación y la forma aproximada del péptido de fusión; sin embargo, no sabían exactamente cómo interactuaba y penetraba en la membrana celular humana y si habría cambios en su forma cuando se adhiriera a la membrana. Sin conocer las interacciones tridimensionales entre el péptido de fusión SARS-CoV-2 y la membrana celular, no es posible diseñar medicamentos que interrumpan específicamente esa interacción.
Usando simulaciones por computadora, el equipo fusionó lo que es conocido sobre el péptido de fusión SARS-CoV-2 con las estructuras y comportamientos tridimensionales establecidos de otros péptidos de fusión de coronavirus y simuló su interacción con una membrana celular humana modelo. Sus simulaciones revelan cómo el péptido de fusión SARS-CoV-2 interactúa con la membrana celular y penetra en ella. «Nuestro estudio muestra qué partes del péptido de fusión son importantes y cómo se adhiere y se asienta en la membrana», dice Gorgun.
Debido a que su modelo es teórico, el siguiente paso es repetir sus experimentos informáticos en el laboratorio con piezas de SARS-CoV-2 y membranas celulares. Pero después de haber revelado partes del péptido de fusión que probablemente sean críticas para su función, es probable que esos experimentos se completen más rápido y de manera más eficiente. Después de eso, dice Gorgun, será posible comenzar a probar medicamentos que interrumpan la interacción y podrían ayudar a bloquear el acoplamiento del SARS-CoV-2 en nuestras células.
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