Aumento de la infectividad, escape de anticuerpos impulsa la evolución del SARS-CoV-2
Un modelo de inteligencia artificial puede analizar y predecir variantes del SARS-CoV-2 que muestran una mayor infectividad, avance de la vacuna y resistencia de los anticuerpos. Crédito: angellodeco/Shutterstock.com
Anunciada por primera vez por la Organización Mundial de la Salud el 26 de noviembre de 2021, la variante omicron del SARS-CoV-2 se propagó rápidamente por todo el mundo y se convirtió en la variante dominante en EE. UU. y otros lugares. Ahora, los investigadores informan en ACS Infectious Diseases y Journal of Chemical Information and Modeling que omicron y otras variantes están evolucionando hacia una mayor infectividad y escape de anticuerpos, según un modelo de inteligencia artificial (IA). Por lo tanto, se necesitan desesperadamente nuevas vacunas y terapias con anticuerpos, dicen los investigadores.
Comprender cómo evoluciona el SARS-CoV-2 es esencial para predecir el avance de la vacuna y diseñar vacunas a prueba de mutaciones y tratamientos con anticuerpos monoclonales. En un estudio reciente en ACS Infectious Diseases, Guo-Wei Wei y sus colegas analizaron casi 1,5 millones de secuencias del genoma del SARS-CoV-2 tomadas de personas con COVID-19. Identificaron 683 mutaciones únicas en el dominio de unión al receptor (RBD), la región de la proteína espiga del SARS-CoV-2 que se une al receptor ACE2 humano en la superficie de las células humanas. Luego, usaron un modelo de IA para predecir cómo estas mutaciones afectan la fuerza de unión del RBD a ACE2 y a 130 estructuras de anticuerpos, incluidos varios anticuerpos monoclonales utilizados como terapias. El equipo descubrió que las mutaciones para fortalecer la infectividad son la fuerza impulsora de la evolución viral, mientras que en poblaciones altamente vacunadas, las mutaciones que permiten que el virus escape de las vacunas se vuelven dominantes. Los investigadores también predijeron que ciertas combinaciones de mutaciones tienen una alta probabilidad de propagación masiva.
En otro estudio en el Journal of Chemical Information and Modeling, Wei y sus colegas profundizaron en la infectividad de la variante omicron, la vacuna avance y resistencia de anticuerpos. Utilizaron su modelo de IA para analizar cómo el número inusualmente alto de mutaciones de la variante en la proteína de punta afecta la unión de RBD a ACE2 y anticuerpos. Sus resultados indicaron que omicron es 10 veces más infeccioso que el coronavirus original y 2,8 veces más infeccioso que la variante delta. Además, omicron tiene 14 veces más probabilidades que delta de escapar de las vacunas actuales, y se prevé que comprometa la eficacia de varias terapias con anticuerpos monoclonales. Muchas de estas predicciones han sido verificadas por resultados experimentales emergentes, lo que destaca la importancia de desarrollar una nueva generación de vacunas y anticuerpos monoclonales que no se vean afectados fácilmente por mutaciones virales, dicen los investigadores.
Explore más
Los científicos revelan el primer análisis a nivel molecular del mundo de la proteína espiga de Omicron Más información: Rui Wang et al, Emerging Vaccine-Breakthrough SARS-CoV-2 Variants, ACS Infectious Diseases (2022). DOI: 10.1021/acsinfecdis.1c00557
Jiahui Chen et al, Omicron Variant (B.1.1.529): infectividad, avance de vacunas y resistencia de anticuerpos, Journal of Chemical Information and Modeling (2022). DOI: 10.1021/acs.jcim.1c01451 Información de la revista: Journal of Chemical Information and Modeling