Cómo se puede evitar que el coronavirus invada una célula huésped
Maurizio Pellecchia (izquierda) y Carlo Baggio. Crédito: Carrie Rosema.
¿Cómo se podría evitar que el nuevo coronavirus ingrese a una célula huésped en un esfuerzo por frustrar la infección? Un equipo de científicos biomédicos ha hecho un descubrimiento que apunta a una solución.
Los científicos, dirigidos por Maurizio Pellecchia en la Facultad de Medicina de la Universidad de California, Riverside, informan en la revista Molecules que se podrían inhibir dos enzimas proteasas que descomponen las proteínas ubicadas en la superficie de las células huésped y responsables de procesar la entrada viral. . Tal inhibición de la proteasa evitaría que el SARS-CoV2, el coronavirus responsable de la COVID-19, invada la célula huésped.
La investigación aparece en la portada de la revista (Volumen 25, Número 10).
Glucoproteína de pico
La superficie exterior de los coronavirus contiene una proteína crítica llamada glicoproteína de pico, o glicoproteína S. Responsable de darle al coronavirus su típica forma de corona, la glicoproteína S es esencial para la entrada de partículas virales en las células huésped. Sin embargo, las proteasas de la célula huésped primero deben procesar o cortar esta proteína de superficie viral para permitir que el virus ingrese a las células.
El laboratorio de Pellecchia y otros han reconocido que además de una proteasa previamente identificada llamada TMPRSS2, la nueva El coronavirus SARS-CoV2 también podría ser procesado por una proteasa humana adicional, llamada furina, para la entrada viral.
«El uso de la furina de la proteasa del huésped para el procesamiento es un mecanismo común de entrada celular por ambas proteínas de fusión viral y ciertas toxinas bacterianas», dijo Pellecchia, profesor de ciencias biomédicas, que dirigió el equipo de investigación. «El SARS-CoV2 también usa este mecanismo. La naturaleza de la ‘escisión proteolítica’ en su glicoproteína S puede determinar si este virus puede transmitirse entre especies, por ejemplo, de murciélagos o camellos a humanos».
Una proteína de fusión combina los atributos de más de una proteína. La escisión proteolítica se refiere al proceso de romper los enlaces peptídicos entre los aminoácidos en una proteína, lo que resulta en el corte de la proteína.
La glicoproteína S del coronavirus contiene tres sitios de escisión que procesan las proteasas del huésped humano. La naturaleza exacta y la secuencia de estos sitios de escisión, y sus respectivas proteasas de procesamiento, pueden determinar el nivel de patogenicidad y si el virus puede cruzar especies.
Portada de la revista Molecules (Volumen 25, Número 10). Crédito: Moléculas, MDPI.
Inhibidores destacados
Pellecchia explicó que la toxina del ántrax, similar al SARS-CoV2, requiere que la furina humana la procese para infectar a los macrófagos, un tipo de glóbulo blanco. Usando la toxina del ántrax como sistema modelo, su equipo encontró que un inhibidor de TMPRSS2 y furina en modelos celulares y animales puede suprimir de manera eficiente la entrada de la toxina en las células.
Recientemente, un ensayo clínico con pacientes con COVID-19 comenzó a usar el Camostat, inhibidor de TMPRSS2.
«Sin embargo, descubrimos que camostato es un inhibidor deficiente de la furina», dijo Pellecchia. «Nuestro estudio actual, por lo tanto, exige el desarrollo de inhibidores de proteasa adicionales o cócteles de inhibidores que puedan atacar simultáneamente tanto a TMPRSS2 como a furina y suprimir el ingreso de SARS-CoV2 a la célula huésped».
Pellecchia agregó que hasta ahora, la presencia de un sitio de escisión de furina en el SARS-CoV2 se había relacionado con una mayor patogenicidad. Pero la eliminación genética de furina en estudios de laboratorio celular no logró detener la entrada viral, lo que sugiere que TMPRSS2 sigue siendo la proteasa más relevante.
Sin embargo, al usar secuencias peptídicas de la glicoproteína S del SARS-CoV2, su equipo ahora ha demostrado la nueva Las mutaciones en esta cepa de coronavirus dieron como resultado un procesamiento eficiente y aumentado de la entrada viral por furina y TMPRSS2.
«En otras palabras, el SARS-CoV2, a diferencia de otras cepas menos patógenas, puede usar de manera más eficiente ambas proteasas, TMPRSS2 y furin, para iniciar la invasión de las células huésped», dijo Pellecchia. «Si bien TMPRSS2 es más abundante en los pulmones, la furina se expresa en otros órganos, lo que quizás explique por qué el SARS-CoV2 es capaz de invadir y dañar múltiples órganos».
El laboratorio de Pellecchia ya identificó inhibidores preclínicos potentes y efectivos. de furina y demostró que estos inhibidores podrían desarrollarse como posibles terapias contra el COVID-19, tal vez en combinación con medicamentos como camostat, el inhibidor de TMPRSS2.
Financiamiento buscado
«Estamos buscando financiación para continuar con el diseño y desarrollo de inhibidores duales que puedan dirigirse simultáneamente tanto a TMPRSS2 como a furina», dijo Pellecchia. «La financiación nos permitiría explorar nuevas posibles terapias eficaces contra la COVID-19 y respaldar estudios que podrían tener aplicaciones de gran alcance para evitar posibles pandemias futuras resultantes de mutaciones activadoras similares en otras cepas virales».
Pellecchia , quien ocupa la Cátedra Daniel Hays en Investigación del Cáncer en la Facultad de Medicina de la UCR, se unió a la investigación Elisa Barile, Carlo Baggio y Luca Gambini de la UCR; y Sergey A. Shiryaev y Alex Y. Strongin del Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys en La Jolla.
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Investigadores de infecciones identifican puntos de partida para el desarrollo de vacunas y terapias contra el SARS-CoV-2 Más información: Elisa Barile et al, Potencial de orientación terapéutica del cebado de glicoproteínas de picos de coronavirus, moléculas ( 2020). DOI: 10.3390/molecules25102424 Proporcionado por la Universidad de California – Riverside Cita: Cómo se podría prevenir que el coronavirus invada una célula huésped (29 de mayo de 2020) obtenido el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com /noticias/2020-05-coronavirus-invading-host-cell.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.