En medio de la fiebre por los medicamentos para el COVID-19, un caso para la helicasa

Para replicarse, los organismos dependen de las helicasas, como la que se muestra arriba para el virus de la hepatitis C. Los científicos están estudiando una estructura molecular similar en el SARS-CoV-2. Crédito: Universidad Rockefeller

Al entrar en nuestras células, el SARS-CoV-2 inmediatamente se pone a trabajar replicándose. El proceso es nada menos que impresionante: un conjunto de enzimas y proteínas trabajan para copiar el material genético del virus en miles de copias más, envolviéndolas en proteínas y lípidos y finalmente enviándolas fuera de la célula como confeti de un globo reventado.

En todo el mundo, los investigadores que trabajan en el desarrollo de tratamientos para el COVID-19 están examinando intensamente cada paso de este proceso. Entre ellos se encuentra el profesor de la familia Pels de Rockefeller, Tarun Kapoor, cuyo laboratorio ha convertido su experiencia en detener la propagación de células cancerosas al virus, centrándose en un elemento esencial en la caja de herramientas de replicación del virus: la helicasa.

Vital para todos organismos, las helicasas son como motores moleculares que se mueven a lo largo de hebras de ADN o, en el caso del coronavirus, descomprimiendo el ARN en preparación para copiar información genética.

«Si piensas en la helicasa como una máquina con muchas partes diferentes , estamos tratando de encontrar moléculas que puedan adherirse a una de las partes e interrumpir la máquina», dice Kapoor. Su estudio es uno de los casi 20 proyectos de COVID-19 que han lanzado los investigadores de Rockefeller en un esfuerzo por comprender mejor el virus SARS-CoV-2 y acelerar el desarrollo de nuevos tratamientos.

Del cáncer a COVID

El laboratorio de Kapoor se ha centrado durante mucho tiempo en el desarrollo de fármacos para inhibir el crecimiento de las células cancerosas: su equipo descubre compuestos que inhiben determinadas enzimas y luego los refina para convertirlos en fármacos terapéuticos.

En Al comienzo de la pandemia de COVID-19, el laboratorio cambió su enfoque para utilizar una estrategia similar contra el coronavirus. Aprovechando su experiencia con ciertas clases de enzimas, el equipo se dispuso a identificar aquellas en el virus, comenzando con la helicasa, que Kapoor sospecha que podría ser un objetivo farmacológico prometedor.

Para encontrar la versión del SARS-CoV-2 de esta enzima, llamada NSP13, su equipo analizó el genoma del virus, que estuvo disponible en enero. Luego, al observar la composición molecular de la enzima, el equipo buscó posibles inhibidores de grandes bibliotecas de compuestos químicos que ellos y otros habían ensamblado previamente.

«Al observar de cerca la composición molecular de la enzima partes, podemos predecir hasta cierto punto qué tipo de compuestos pueden funcionar para inhibirlo», dice Kapoor.

Pensando en el futuro

Dado que los virus tienden a mutar y cambiar ligeramente su maquinaria, cualquier inhibidor que se ve bien hoy puede perder su potencia con el tiempo. Para evitar ese escenario, el equipo utiliza su método computacional para el descubrimiento de fármacos contra el cáncer, llamado análisis de resistencia durante el diseño, o RADD, que les ayuda a predecir si un inhibidor candidato seguirá activo contra un virus que ha mutado.

Finalmente, se evaluará la capacidad de los compuestos candidatos para bloquear la actividad de la enzima en el virus real. Kapoor señala que es especialmente importante asegurarse de que los compuestos dejen intactas nuestras propias helicasas. «Tenemos que encontrar un fármaco que inhiba el virus pero que no sea tóxico para las células huésped», dice. «Afortunadamente, por lo que sabemos sobre la helicasa del SARS, el riesgo no parece alto».

El proceso de convertir estos compuestos en medicamentos que se pueden administrar a los humanos puede llevar muchos meses, momento en el cual muchos científicos esperan que haya una vacuna contra el SARS-CoV-2 disponible. Pero los investigadores creen que los medicamentos pueden resultar cruciales con o sin una vacuna, por ejemplo, ayudando a tratar a los pacientes que no responden adecuadamente a la inmunización, y ampliando la gama de medicamentos económicos y ampliamente disponibles.

Además, la investigación puede ayudar a frustrar la amenaza de futuros virus desde el principio.

«Lo que es realmente notable es que la helicasa en el SARS-CoV-2 es 99 por ciento idéntica a la helicasa en el virus del SARS de 2003», dice Kapoor. «Entonces, existe una gran posibilidad de que la enzima se vea prácticamente igual en futuras pandemias. Y cuando ataque el próximo virus del SARS, queremos tener listo un inhibidor de helicasa y estar más preparados».

Explore más

Los investigadores proponen estudiar la proteína de la envoltura de la COVID-19 Proporcionado por la Universidad Rockefeller Cita: En medio de la fiebre por los medicamentos para la COVID-19, un caso para la helicasa (29 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-covid-drugs-case-helicase.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.