Primer análisis a nivel molecular del mundo de la proteína espiga variante de Omicron
Estructura atómica de la proteína espiga variante de Omicron (púrpura) unida con el receptor ACE2 humano (azul). Crédito: Dr. Sriram Subramaniam
Los investigadores de la UBC son los primeros en el mundo en realizar un análisis estructural a nivel molecular de la proteína espiga variante omicron.
El análisis realizado con una resolución casi atómica usando un microscopio crioelectrónico revela cómo la variante fuertemente mutada infecta las células humanas y es altamente evasiva de la inmunidad. Los hallazgos arrojan nueva luz sobre por qué omicron es altamente transmisible y ayudará a acelerar el desarrollo de tratamientos más efectivos.
Dr. Sriram Subramaniam (él/él), profesor en el departamento de bioquímica y biología molecular de la facultad de medicina de la UBC, analiza las implicaciones de la investigación de su equipo, que actualmente se encuentra bajo revisión por pares y está disponible como preimpresión en bioRxiv.
¿Qué examinaste con este estudio?
La variante omicron no tiene precedentes por tener 37 mutaciones de proteína espiga, es decir, de tres a cinco veces más mutaciones que cualquier otra variante que hayamos visto.
Esto es importante por dos razones. En primer lugar, porque la proteína espiga es la forma en que el virus se adhiere a las células humanas e las infecta. En segundo lugar, porque los anticuerpos se adhieren a la proteína espiga para neutralizar el virus. Por lo tanto, las pequeñas mutaciones en la proteína espiga tienen implicaciones potencialmente importantes sobre cómo se transmite el virus, cómo nuestro cuerpo lo combate y la efectividad de los tratamientos.
Nuestro estudio usó microscopía crioelectrónica y otras pruebas para comprender cómo las mutaciones afectan el comportamiento de la variante omicron a nivel molecular.
¿Qué revela su análisis?
Vemos que varias mutaciones (R493, S496 y R498) crean nueva sal puentes y enlaces de hidrógeno entre la proteína espiga y el receptor de células humanas conocido como ACE2. Esto parece aumentar la afinidad de unión con qué fuerza se adhiere el virus a las células humanas, mientras que otras mutaciones (K417N) disminuyen la fuerza de este enlace.
En general, los hallazgos muestran que omicron tiene una mayor afinidad de unión que el SARS-CoV- original. 2, con niveles más comparables a lo que vemos con la variante delta. Es notable que la variante omicron haya evolucionado para conservar su capacidad de unirse a las células humanas de manera eficiente a pesar de mutaciones tan extensas.
¿Qué pasa con la eficacia de los anticuerpos?
Nuestros experimentos confirman lo que Estoy viendo en el mundo real que la proteína de punta omicron es mucho mejor que otras variantes para evadir los anticuerpos monoclonales que se usan comúnmente como tratamientos, así como para evadir la inmunidad producida tanto por las vacunas como por la infección natural.
Notablemente , omicron fue menos evasivo de la inmunidad creada por las vacunas, en comparación con la inmunidad derivada de la infección natural en pacientes con COVID-19 no vacunados. Esto sugiere que la vacunación sigue siendo nuestra mejor defensa contra la variante omicron.
¿Qué nos dicen estos cambios a nivel molecular sobre el comportamiento macro de la variante omicron?
Ambas características que vemos como resultado de las mutaciones de la proteína espiga, la fuerte unión con las células humanas y el aumento de la evasión de anticuerpos son probablemente factores que contribuyen al aumento de la transmisibilidad de la variante omicron. Estos son los mecanismos subyacentes que alimentan la rápida propagación de la variante y por qué omicron podría convertirse muy rápidamente en la variante dominante del SARS-CoV-2.
¿Cómo tratamos una variante que es tan eficaz para evadir la inmunidad?
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La buena noticia es que conocer la estructura molecular de la proteína espiga nos permitirá desarrollar tratamientos más efectivos contra omicron y variantes relacionadas en el futuro. Comprender cómo el virus se adhiere a las células humanas e infecta significa que podemos desarrollar tratamientos que interrumpan ese proceso y neutralicen el virus.
Un enfoque importante para nuestro equipo es comprender mejor la unión de los anticuerpos neutralizantes y los tratamientos que ser efectivos en toda la gama de variantes y cómo se pueden usar para desarrollar tratamientos resistentes a las variantes.
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Video: ¿Funcionarán los tratamientos y las terapias actuales contra la COVID-19 contra omicron? Más información: Dhiraj Mannar et al, SARS-CoV-2 Omicron Variant: ACE2 Binding, Cryo-EM Structure of Spike Protein-ACE2 Complex and Antibody Evasion (2021). DOI: 10.1101/2021.12.19.473380 Proporcionado por la Universidad de Columbia Británica Cita: El primer análisis a nivel molecular del mundo de la proteína espiga variante de omicron (23 de diciembre de 2021) obtenido el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress. com/news/2021-12-world-molecular-level-analysis-omicron-variant.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.