Investigadores identifican molécula clave que puede conducir a nuevos tratamientos para el COVID
Investigadores de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular examinaron la proteína Nsp13, que está involucrada en el proceso de replicación del virus COVID. Crédito: Shutterstock.com
Muchos tratamientos para el COVID-19 se enfocan en la proteína espiga que el virus usa para unirse a las células humanas. Si bien esos tratamientos funcionan bien en la variante original, es posible que no sean tan efectivos en los futuros. La variante Omicron, por ejemplo, tiene varias mutaciones de pico.
El profesor Juan de Pablo y su grupo de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular han utilizado simulaciones computacionales avanzadas para examinar otra proteína que es crucial para la replicación del virus y que se mantiene relativamente constante en diferentes coronavirus. Esta proteína, llamada Nsp13, pertenece a una clase de enzimas conocidas como helicasas, que desempeñan un papel en la replicación del virus.
A través de este trabajo, los científicos también han descubierto tres compuestos diferentes que pueden unirse a Nsp13. e inhiben la replicación del virus. Dada la consistencia de las secuencias de helicasa en las variantes de coronavirus, estos inhibidores podrían servir como un valioso punto de partida para diseñar medicamentos que se dirijan a las helicasas para tratar el COVID-19.
«Actualmente solo tenemos un tratamiento para el COVID-19″. 19, y a medida que el virus muta, es absolutamente necesario que nos centremos en diferentes componentes básicos además de la proteína espiga», dijo de Pablo. «Nuestro trabajo ha revelado cómo las moléculas pequeñas pueden modular el comportamiento de un objetivo atractivo en la replicación del virus y ha demostrado que los andamios moleculares existentes son candidatos prometedores para el tratamiento de la COVID».
Los resultados se publicaron en la revista revista Science Advances.
Interrumpiendo una red de comunicación
Durante los últimos dos años, de Pablo y su grupo han utilizado simulaciones computacionales avanzadas para estudiar proteínas que permiten que el virus que causa COVID-19 para replicar o infectar células. Las simulaciones, que requieren meses de cálculos extremadamente exigentes con potentes algoritmos, finalmente revelan cómo funciona el virus a nivel molecular.
En este proyecto, los colaboradores examinaron la proteína Nsp13, que desenrolla el ADN de doble cadena en dos cadenas sencillas un paso crítico en la replicación. Anteriormente, los investigadores sabían que Nsp13 realizaba este desenrollado, pero no tenían una buena comprensión de la complicada dinámica del proceso. Las simulaciones revelaron cómo múltiples dominios dentro de la proteína se comunican entre sí y actúan en concierto para ejercer las fuerzas correctas para el desenrollamiento.
También descubrieron que en el momento en que una molécula externa se une a ciertos sitios de la proteína, interrumpe esta red de comunicación. Eso significa que la proteína ya no puede desenrollar el ADN de manera eficiente y se vuelve más difícil que el virus se replique.
Ya se habían informado varios compuestos como inhibidores de Nsp13, pero los investigadores seleccionaron tres compuestos para probar dentro de sus simulaciones. : bananina, SSYA10-001 y cromona-4c.
Los investigadores encontraron que los tres parecían interrumpir la proteína Nsp13 de manera efectiva al unirse a ciertos sitios e interrumpir la red de la proteína. Ahora, de Pablo y sus colaboradores están trabajando con experimentadores para probar sus resultados en el laboratorio.
Una serie de candidatos para tratar el COVID-19
Anteriormente, el grupo utilizó análisis computacional para revelan cómo el fármaco Ebselen se une a la proteasa principal del virus, o MPro. En un estudio diferente, también revelaron cómo el medicamento antiviral remdesivir se une e interfiere con el virus. También mostraron cómo el compuesto luteolina inhibe la capacidad de replicación del virus.
Los investigadores incluso han utilizado la información de sus simulaciones para diseñar un nuevo fármaco para tratar la COVID-19, que esperan publicar en los próximos pocos meses.
«Continuamos analizando medicamentos que afectan diferentes partes del virus, diferentes proteínas, y luego usamos datos experimentales para confirmar su eficacia», dijo de Pablo. «Ahora tenemos una serie de candidatos, y nuestros medicamentos recientemente diseñados podrían cambiar las reglas del juego para tratar la COVID-19 y los nuevos coronavirus en el futuro».
Otros autores del artículo incluyen a Gustavo R. Perez-Lemus , Cintia A. Menndez, Walter Alvarado and Fabian Bylhn.
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Remdesivir interrumpe el virus COVID-19 mejor que otros medicamentos similares: estudio Más información: Gustavo R. Perez-Lemus et al, Hacia antivirales de amplio espectro contra coronavirus: Molecular caracterización de inhibidores de helicasa SARS-CoV-2 NSP13, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abj4526 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Chicago Cita: Los investigadores identifican una molécula clave que puede conducir a nuevos tratamientos para el COVID ( 2022, 12 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-key-molecule-treatments-covid.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.