El coronavirus sustituto puede ayudar a los investigadores a descubrir terapias y vacunas
Para estudiar el coronavirus potencialmente letal, los científicos del Colegio de Medicina Albert Einstein han convertido un virus relativamente inofensivo en un «sustituto» del coronavirus con el que es mucho más seguro trabajar. La investigación se describió este mes en Cell Host & Microbe.
«La investigación sobre el coronavirus ‘real’ está limitada por el hecho de que debe realizarse utilizando laboratorios de bioseguridad protectora de nivel 3, o BSL3», dijo Kartik Chandran, Ph.D., coautor principal y profesor del estudio. de microbiología e inmunología y la becaria de virología de la facultad Harold and Muriel Block. «Por el contrario, nuestro coronavirus sustituto se puede estudiar en laboratorios BSL2, que están mucho más disponibles».
El coronavirus sustituto «es un gran sistema para estudiar de forma segura y precisa cómo el coronavirus invade las células y para idear estrategias para evitar que ocurra una infección», dijo el coautor principal Rohit Jangra, Ph.D., profesor asistente de investigación de microbiología e inmunología. «También podría acelerar los esfuerzos para evaluar posibles tratamientos y vacunas».
Creación de una versión más segura del coronavirus
La superficie del coronavirus está salpicada de proteínas en forma de pico que le dan al virus una apariencia de corona o corona, de ahí el nombre de coronavirus. Pero lejos de ser meros adornos, los picos son vitales para la infección: permiten que el virus se adhiera y entre en las células y se multiplique dentro de ellas. Además, los anticuerpos que neutralizan mejor el coronavirus (es decir, evitan que infecte las células) son los que se dirigen a los picos.
Para crear su coronavirus sustituto, los Dres. Chandran, Jangra y dos becarios de investigación en Chandran Lab, M. Eugenia Dieterle, Ph.D., y Denise Haslwanter, Ph.D., comenzaron con un virus relativamente seguro: una forma debilitada del virus de la estomatitis vesicular (VSV), conocido por infectar al ganado y otros animales de granja y causar síntomas temporales que incluyen debilidad y fiebre. (Las infecciones por VSV en humanos generalmente solo causan síntomas leves).
Los investigadores transfirieron el gen que codifica la proteína de punta en VSV, lo que provocó que brotaran puntas de la superficie de VSV. Luego realizaron experimentos que demostraron que su VSV modificado genéticamente imitaba el comportamiento del coronavirus «real» en aspectos clave.
Un sustituto exitoso para el estudio científico
Al igual que con el coronavirus, los investigadores descubrió que el virus sustituto infectaba las células de las vías respiratorias humanas. Y al igual que el coronavirus, la infección con el virus sustituto requería la presencia de receptores particulares llamados ACE2 en las células; las proteínas de punta se adhieren a esos receptores para iniciar la infección. Además, el coronavirus sustituto podría ser neutralizado por anticuerpos en el plasma de pacientes recuperados de COVID-19.
Un equipo del Instituto de Investigación Médica de Enfermedades Infecciosas del Ejército de EE. UU. realizó estudios paralelos con el coronavirus real. Fort Detrick, MD, dirigido por el coautor principal Andrew S. Herbert, Ph.D., y John M. Dye, Ph.D. Es importante destacar que esos estudios mostraron que el virus sustituto se parecía mucho al comportamiento del coronavirus real.
«El coronavirus sustituto puede sustituir al virus real para estudiar cómo los coronavirus ingresan a las células para iniciar una infección», dijo el Dr. Chandran. «Somos optimistas de que los estudios que utilizan el sustituto revelarán algunos de los mecanismos moleculares involucrados en la infección por coronavirus, conocimiento que podríamos usar para desarrollar medicamentos que bloqueen la infección y protejan contra la enfermedad».
El coronavirus sustituto del Chandran Lab ha ya ha demostrado su valor. En un ensayo clínico en el Sistema de Salud de Montefiore, el plasma sanguíneo donado por personas que se han recuperado de COVID-19 se transfunde a pacientes con COVID-19 y se evalúa como tratamiento. Para ser efectivo, el «plasma convaleciente» transfundido debe contener anticuerpos capaces de neutralizar el coronavirus y frenar la infección. Para probar la presencia de anticuerpos neutralizantes, el equipo del Dr. Chandran combina muestras de plasma con el virus sustituto y luego vierte la mezcla en células en cultivo de tejidos. Luego, los plasmas capaces de proteger las células de la infección se usan para transfusiones.
Además, el Dr. Chandran e investigadores de todo el mundo están evaluando los miles de anticuerpos diferentes en el plasma de personas que se han recuperado de COVID-19, buscando anticuerpos que sobresalgan en la neutralización del coronavirus. El objetivo es desarrollar los mejores neutralizadores en anticuerpos monoclonales, que se pueden producir en grandes cantidades para tratar pacientes con COVID-19. En Einstein, el equipo del Dr. Chandran está evaluando la capacidad de neutralización de los anticuerpos probándolos contra el coronavirus sustituto.
Después de evaluar cientos de anticuerpos de esta manera, los investigadores han encontrado varios que son especialmente potentes. «La esperanza es que, colectivamente, la comunidad científica pueda identificar varios de estos anticuerpos como terapias, porque la necesidad es bastante grave y es probable que continúe durante algún tiempo», dijo el Dr. Chandran.
El sustituto de coronavirus también puede resultar útil para otros fines. «A medida que aumentan las pruebas de las vacunas contra el COVID-19», dijo el Dr. Chandran, «habrá una gran demanda de ensayos que se puedan realizar en las instalaciones de BSL2 para evaluar la respuesta inmunitaria que generan esas vacunas en modelos animales y humanos».
Este estudio se titula «Un virus de estomatitis vesicular con capacidad de replicación para estudios de la entrada celular mediada por picos de SARS-CoV-2 y su inhibición».
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¿Soy inmune al COVID-19 si tengo anticuerpos? Más información: M. Eugenia Dieterle et al. Un virus de estomatitis vesicular con capacidad de replicación para estudios de entrada celular mediada por picos de SARS-CoV-2 y su inhibición, Cell Host & Microbe (2020). DOI: 10.1016/j.chom.2020.06.020 Información de la revista: Cell Host & Microbe
Proporcionado por el Colegio de Medicina Albert Einstein Cita: El coronavirus sustituto puede ayudar a los investigadores descubrir terapias y vacunas (2020, 21 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-surrogate-coronavirus-therapies-vaccines.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.