Proteínas similares a anticuerpos de tiburón neutralizan el virus COVID-19, ayudan a prepararse para futuros coronavirus
Los tiburones nodriza en el laboratorio de Aaron LeBeau se alimentan de trozos de calamar. Crédito: Bryce Richter
Proteínas pequeñas y únicas similares a anticuerpos conocidas como VNAR derivadas del sistema inmunitario de los tiburones pueden evitar que el virus que causa el COVID-19, sus variantes y los coronavirus relacionados infecten las células humanas, según un nuevo estudio publicado en diciembre 16.
Los nuevos VNAR no estarán disponibles de inmediato como tratamiento en personas, pero pueden ayudar a prepararse para futuros brotes de coronavirus. Los VNAR de tiburón pudieron neutralizar el WIV1-CoV, un coronavirus que es capaz de infectar células humanas pero que actualmente circula solo en murciélagos, donde probablemente se originó el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.
Desarrollar tratamientos para estos virus transmitidos por animales con anticipación puede resultar útil si esos virus saltan a las personas.
«El gran problema es que hay una cantidad de coronavirus que están a punto de aparecer en humanos , dice Aaron LeBeau, profesor de patología de la Universidad de Wisconsin-Madison que ayudó a dirigir el estudio. «Lo que estamos haciendo es preparar un arsenal de terapias VNAR para tiburones que podrían usarse en el futuro para futuros brotes de SARS. Es una especie de seguro contra el futuro».
LeBeau y su laboratorio en la Escuela de Medicina y Salud Pública colaboró con investigadores de la Universidad de Minnesota y Elasmogen, una empresa biomédica de Escocia que está desarrollando VNAR terapéuticos. El equipo publicó sus hallazgos en Nature Communications.
Los VNAR anti-SARS-CoV-2 se aislaron de las grandes bibliotecas VNAR sintéticas de Elasmogen. Con una décima parte del tamaño de los anticuerpos humanos, los VNAR de tiburón pueden unirse a proteínas infecciosas de maneras únicas que refuerzan su capacidad para detener la infección.
«Estas pequeñas proteínas similares a anticuerpos pueden entrar en rincones y grietas que los humanos los anticuerpos no pueden acceder», dice LeBeau. «Pueden formar estas geometrías únicas. Esto les permite reconocer estructuras en proteínas que nuestros anticuerpos humanos no pueden».
Los investigadores probaron los VNAR de tiburón contra el SARS-CoV-2 infeccioso y un «pseudotipo, «una versión del virus que no puede replicarse en las células. Identificaron tres VNAR candidatos de un grupo de miles de millones que impidieron que el virus infectara las células humanas. Los tres VNAR de tiburón también fueron efectivos contra el SARS-CoV-1, que causó el primer brote de SARS en 2003.
Un VNAR, llamado 3B4, se adhirió fuertemente a un surco en la proteína de pico viral cerca de donde el virus se une a las células humanas y parece bloquear este proceso de unión. Este surco es muy similar entre los coronavirus genéticamente diversos, lo que incluso permite que 3B4 neutralice eficazmente el virus MERS, un primo lejano de los virus del SARS.
La capacidad de unirse a regiones tan conservadas en diversos coronavirus hace que 3B4 sea un atractivo candidato para combatir virus que aún no infectan a las personas.
El sitio de unión de 3B4 tampoco cambia en variaciones destacadas del SARS-CoV-2, como la variante delta. Esta investigación se realizó antes de que se descubriera la variante omicron, pero los modelos iniciales sugieren que el VNAR seguiría siendo efectivo contra esta nueva versión, dice LeBeau.
El segundo tiburón VNAR más poderoso, 2C02, parece bloquear el añadir proteína a una forma inactiva. Sin embargo, el sitio de unión de este VNAR está alterado en algunas variantes del SARS-CoV-2, lo que probablemente disminuye su potencia.
«Lo emocionante es que estas nuevas moléculas de fármacos potenciales contra el SARS-CoV-2 difieren en su mecanismo de acción en comparación con otros productos biológicos y anticuerpos dirigidos a este virus», dice Caroline Barelle, directora ejecutiva de Elasmogen. «Es otro gran ejemplo de cómo Elasmogen puede proporcionar potentes moléculas terapéuticas de manera efectiva».
Las terapias futuras probablemente incluirían un cóctel de múltiples VNAR de tiburón para maximizar su eficacia contra virus diversos y mutantes. Esta nueva clase de fármaco es más barata y más fácil de fabricar que los anticuerpos humanos, y puede administrarse en el cuerpo a través de varias vías, pero aún no se ha probado en humanos. LeBeau también está estudiando la capacidad de los VNAR de tiburón para ayudar en el tratamiento y diagnóstico de cánceres.
Las vacunas forman la base de la protección contra el SARS-CoV-2 y los futuros coronavirus. Pero algunas personas, como aquellas con sistemas inmunológicos comprometidos, no responden tan bien a la vacunación y pueden beneficiarse de otros tratamientos como los anticuerpos, lo que hace que el desarrollo de estos tratamientos sea una prioridad constante.
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Los científicos identifican un nuevo anticuerpo para COVID-19 y variantes Más información: Obinna C. Ubah et al, Mecanismos de neutralización del SARS-CoV-2 por nuevos receptores de antígenos variables de tiburón dilucidado a través de cristalografía de rayos X, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-27611-y Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Wisconsin-Madison Cita: Las proteínas similares a anticuerpos de tiburón neutralizan la COVID -19 virus, ayude a prepararse para futuros coronavirus (2021, 16 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-shark-antibody-like-proteins-neutralize-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.