Fármaco contra el cáncer reduce la toxicidad de una proteína del virus COVID-19

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Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) identificaron las proteínas más tóxicas producidas por el SARS-COV-2, el virus que causa COVID-19 y luego usó un medicamento contra el cáncer aprobado por la FDA para mitigar los efectos perjudiciales de la proteína viral. En sus experimentos con moscas de la fruta y líneas celulares humanas, el equipo descubrió el proceso celular que secuestra el virus, lo que arrojó luz sobre nuevos candidatos potenciales a fármacos que podrían probarse para tratar a pacientes con enfermedad grave por COVID-19. Sus hallazgos se publicaron en dos estudios simultáneamente el 25 de marzo en Cell & Bioscience.

«Nuestro trabajo sugiere que hay una forma de evitar que el SARS-COV-2 dañe los tejidos del cuerpo y provoque daños extensos», dice el autor principal del estudio, Zhe «Zion» Han, Ph.D., profesor asociado de medicina. y Director del Centro de Modelado Preciso de Enfermedades de la UMSOM. Señala que el fármaco más efectivo contra el COVID-19, remdesivir, solo evita que el virus haga más copias de sí mismo, pero no protege a las células ya infectadas del daño causado por las proteínas virales.

Antes de Después de la pandemia, el Dr. Han había estado usando moscas de la fruta como modelo para estudiar otros virus, como el VIH y el Zika. Él dice que su grupo de investigación cambió de marcha en febrero de 2020 para estudiar el SARS-COV-2 cuando estaba claro que la pandemia iba a tener un impacto significativo en los EE. UU.

El SARS-COV-2 infecta las células y las secuestra para producir proteínas de cada uno de sus 27 genes. El equipo del Dr. Han introdujo cada uno de estos 27 genes del SARS-CoV-2 en células humanas y examinó su toxicidad. También generaron 12 líneas de moscas de la fruta para expresar proteínas del SARS-CoV-2 que probablemente causen toxicidad según su estructura y función prevista.

Los investigadores descubrieron que una proteína viral, conocida como Orf6, era la más tóxica matando aproximadamente la mitad de las células humanas. Otras dos proteínas (Nsp6 y Orf7a) también resultaron tóxicas, matando alrededor del 30-40 por ciento de las células humanas. Las moscas de la fruta que producían cualquiera de estas tres proteínas virales tóxicas en sus cuerpos tenían menos probabilidades de sobrevivir hasta la edad adulta. Aquellas moscas de la fruta que sobrevivieron tenían problemas como menos ramas en los pulmones o menos fábricas generadoras de energía en sus células musculares.

Para los experimentos restantes, los investigadores se centraron solo en la proteína viral más tóxica, por lo que podrían descubrir qué proceso celular secuestra el virus durante la infección. El equipo del Dr. Han descubrió que la proteína Orf6 tóxica del virus se adhiere a múltiples proteínas humanas que tienen la función de sacar materiales del núcleo de la célula, el lugar en la célula que contiene el genoma o las instrucciones para la vida.

Luego descubrieron que una de estas proteínas móviles humanas, objetivo del virus, es bloqueada por el medicamento contra el cáncer selinexor. Los investigadores probaron el selinexor en células humanas y moscas de la fruta que producían la proteína viral tóxica para ver si el fármaco podía ayudar a revertir el daño. Selinexor, como muchos medicamentos contra el cáncer, es tóxico en sí mismo. Sin embargo, después de tener en cuenta sus efectos tóxicos, el fármaco mejoró la supervivencia de las células humanas en un 12 por ciento. Selinexor evitó la muerte prematura en alrededor del 15 por ciento de las moscas que producían la proteína viral tóxica. La droga también restauró las ramas en los pulmones y los generadores de energía en las células musculares. Selinexor está aprobado por la FDA para tratar ciertos tipos de cáncer de la sangre.

«Más de 1,000 medicamentos aprobados por la FDA se encuentran en ensayos clínicos para probarlos como tratamientos para el COVID-19 y, afortunadamente, un ensayo que prueba el selinexor, el medicamento utilizado en nuestro estudio, ya se está realizando», dice el Dr. Han. «Si este ensayo resulta exitoso, nuestros datos habrán demostrado el mecanismo subyacente por el que funciona el fármaco».

Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, vicepresidente ejecutivo de asuntos médicos, University of Maryland Baltimore, y el profesor distinguido y decano John Z. y Akiko K. Bowers de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland, comentaron: «Aunque ahora tenemos vacunas, aún puede pasar un tiempo antes de que tengamos infecciones por COVID-19 bajo control, especialmente con las nuevas variantes emergentes. Tendremos que aprovechar todas las herramientas del arsenal disponibles para proteger a las personas de enfermedades, discapacidades o incluso la muerte innecesarias, y este estudio nos guía hacia un nuevo objetivo para posibles terapias».

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Jun-yi Zhu et al. El análisis funcional de las proteínas SARS-CoV-2 en Drosophila identifica los efectos patogénicos inducidos por Orf6 con Selinexor como un tratamiento eficaz, Cell & Bioscience (2021). DOI: 10.1186/s13578-021-00567-8