La proteína SARS-CoV-2 obstaculiza la reacción inmunitaria innata in vitro

ARRIBA: Representación artística del virus SARS-CoV-2 ISTOCK.COM, KOTO_FEJA

El coronavirus conocido como SARS-CoV -2, el agente causante de la pandemia de COVID-19, induce una débil respuesta inmune innata en comparación con otros virus respiratorios como la gripe. En una preimpresión publicada en bioRxiv el 12 de mayo, los investigadores demostraron en un cultivo celular que una proteína viral llamada marco de lectura abierto 3b (ORF3b) bloquea activamente la inducción del tipo I interferón, un aspecto crucial de esa respuesta.

Esta proteína es claramente un muy buen bloqueador de estas primeras defensas innatas de las células, y se relaciona perfectamente con lo que vemos en organoides y modelos animales y en COVID -19 pacientes, dice Benjamin tenOever, virólogo de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai en Nueva York. El virus, por razones como ORF3, es muy bueno para apagar y minimizar la cantidad de esta defensa antiviral clave llamada interferón, que juega un papel muy importante en la desaceleración de la infección del virus y la inhibición de una mayor replicación mientras espera que ingresen sus células T y B. .

tenOever no participó en el estudio actual, pero sí en un artículo que ahora se ha publicado en Cell, que The Scientist informó como una preimpresión, su grupo describió cuán decepcionante es la respuesta inmune innata al SARS-CoV-2. Es un artículo de bioRxiv, por lo que siempre hay que tener un poco de cuidado de que no haya sido examinado en profundidad por revisores imparciales, pero, dicho esto, también tiene mucho sentido, añade.

Vea la respuesta de las células al SARS-CoV-2 diferente de la gripe, RSV

Según los informes clínicos de pacientes con COVID-19 y SARS, Kei Sato, virólogo del Instituto, vio claramente de Ciencias Médicas de la Universidad de Tokio, y sus colegas, que la virulencia y la patogenicidad del SARS-CoV-2 difieren de las del SARS-CoV, el coronavirus que provocó el brote de SARS en más de 8000 personas en 2003. Presumimos que el las funciones de algunos genes virales son diferentes entre ellos, escribe Sato en un correo electrónico a The Scientist.

Era increíble que una proteína de 22 aminoácidos suprimiera el interferón tipo I.

Kei Sato, Universidad de Tokio

Para probar esta idea, los investigadores compararon la longitud de los genes virales entre los dos coronavirus. Notaron que el ORF3b del SARS-CoV-2 es considerablemente más corto que su ortólogo del SARS-CoV, codificando una proteína de solo 22 aminoácidos de largo, en comparación con los 154 aminoácidos del ORF3b del SARS-CoV, gracias a la presencia de codones de terminación prematuros. El equipo también descubrió que esta proteína ORF3b corta se conserva en los parientes más cercanos del coronavirus SARS-CoV-2, que infectan a los murciélagos y los pangolines, mamíferos de piel escamosa que se encuentran en Asia y África.

El trabajo anterior había demostrado que el SARS-CoV ORF3b podría inhibir la activación del interferón tipo I, por lo que los investigadores querían probar si SARS-CoV-2 ORF3b y las proteínas relacionadas podrían hacer lo mismo. Produjeron una serie de proteínas ORF3b en células humanas y luego infectaron las células con un virus respiratorio de ratón que provoca una respuesta inmune robusta en cultivo. Las proteínas ORF3b que inhibieron mejor la respuesta del interferón fueron las del SARS-CoV-2 y los coronavirus estrechamente relacionados, así como dos proteínas de virus de murciélago relacionados con el SARS-CoV que también tenían proteínas ORF3b más cortas. Cuando introdujeron un codón de terminación prematuro en la secuencia de codificación ORF3b del SARS-CoV, la proteína de 135 aminoácidos resultante fue mejor para suprimir el interferón tipo I que la proteína del SARS-CoV de tipo salvaje.

Al principio, sinceramente. , solo imaginamos que el SARS-CoV-2 ORF3b no posee la capacidad de obstaculizar la activación del interferón tipo I debido a su corta longitud, le dice Sato a The Scientist. Pero la respuesta fue completamente opuesta a nuestra hipótesis. Era increíble que una proteína de 22 aminoácidos suprimiera el interferón tipo I.

Aunque parecía que las proteínas ORF3b más cortas eran mejores para ayudar al virus a esquivar las respuestas inmunitarias del huésped, no había una relación lineal entre la duración y la eficacia. Cuando el equipo eliminó los codones de parada prematuros a lo largo de la secuencia ORF3b del SARS-CoV-2 para producir proteínas de 57, 79, 119 y 155 aminoácidos de largo en cultivo celular, todos estos excepto el más larga fueron más capaces de suprimir la respuesta del interferón en las células que la proteína ORF3b de 22 aminoácidos de tipo salvaje.

Los investigadores también determinaron que al menos dos pacientes con COVID-19 en Ecuador estaban infectados con una variante del SARS- CoV-2 que codifica una proteína ORF3b de 56 aminoácidos de longitud. Uno de los pacientes murió, pero Sato advierte que no hay evidencia directa que indique que tales cuasi-especies (que codifican el ORF3b extendido) sean altamente patogénicas.

El estudio de proteínas virales en cultivo es informativo, pero aún no lo es. claro si el bloqueo de ORF3b ayudaría a tratar la enfermedad, dice Priya Luthra, viróloga del Instituto Trudeau de Nueva York que no participó en el estudio. Algunas personas con COVID-19 experimentan una respuesta inmunitaria innata robusta y desregulada, agrega, pero la pregunta clave es ¿qué está causando realmente esta desregulación en los pacientes?

Y. Konno et al., SARS-CoV-2 ORF3b es un potente antagonista del interferón cuya actividad aumenta aún más por una variante de elongación natural, bioRxiv, doi:10.1101/2020.05.11.088179, 2020.