En dos meses, el SARS-CoV-2, un coronavirus previamente desconocido, ha corrido por todo el mundo, infectando a más de 100.000 personas y su número sigue aumentando rápidamente. Las contramedidas eficaces requieren herramientas útiles para controlar la propagación viral y comprender cómo responde el sistema inmunológico.al virus.
Publicado en la edición en línea del 16 de marzo de 2020 de celda, huésped y microbio , un equipo de investigadores del Instituto de Inmunología de La Jolla, en colaboración con investigadores del Instituto J. Craig Venter, proporciona el primer análisis de objetivos potenciales para respuestas inmunes efectivas contra el nuevo coronavirus. Los investigadores utilizaron datos existentes de coronavirus conocidospara predecir qué partes del SARS-CoV-2 son capaces de activar el sistema inmunológico humano.
Cuando el sistema inmunológico se encuentra con una bacteria o un virus, se concentra en diminutas características moleculares, los llamados epítopos, que permiten que las células del sistema inmunológico distingan entre invasores extraños estrechamente relacionados y centren su ataque. Tener un mapa completo de virusepítopos y su inmunogenicidad es fundamental para los investigadores que intentan diseñar vacunas nuevas o mejoradas para proteger contra COVID-19, la enfermedad causada por el SARS-CoV-2.
"En este momento, tenemos información limitada sobre qué partes del virus provocan una respuesta humana sólida", dice el autor principal del estudio, Alessandro Sette, Dr. Biol.Sci, profesor en el Centro de Investigación de Enfermedades Infecciosas y Vacunas en LJI. "Conocer la inmunogenicidad de ciertas regiones virales, o en otras palabras, a qué partes del virus reacciona el sistema inmunológico y con qué intensidad, es de importancia inmediata para el diseño de vacunas candidatas prometedoras y su evaluación".
Si bien los científicos actualmente saben muy poco sobre cómo responde el sistema inmunológico humano al SARS-CoV-2, se ha estudiado la respuesta inmunitaria a otros coronavirus y hay una cantidad significativa de datos sobre epítopos disponibles.
Otros cuatro coronavirus están circulando actualmente en la población humana. Causan síntomas generalmente leves y juntos son responsables de aproximadamente una cuarta parte de todos los resfriados estacionales. Pero cada pocos años, surge un nuevo coronavirus que causa una enfermedad grave, como fue el caso.con SARS-CoV en 2003 y MERS-CoV en 2008, y ahora SARS-CoV-2.
"El SARS-CoV-2 está más estrechamente relacionado con el SARS-CoV, que también resulta ser el coronavirus mejor caracterizado en términos de epítopos", explica la primera autora Alba Grifoni, Ph.D, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Sette.
Para su estudio, los autores utilizaron los datos disponibles de la base de datos de epítopos inmunes basada en LJI IEDB, que contiene más de 600.000 epítopos conocidos de unas 3.600 especies diferentes, y Virus Pathogen Resource ViPR, un depósito complementario de información sobrevirus patógenos. El equipo compiló epítopos conocidos de SARS-CoV y mapeó las regiones correspondientes a SARS-CoV-2.
"Pudimos mapear 10 epítopos de células B del nuevo coronavirus y debido a la alta similitud general de secuencia entre el SARS-CoV y el SARS-CoV-2, existe una alta probabilidad de que las mismas regiones que son inmunodominantes en el SARS-CoV también es dominante en el SARS-CoV-2 es ", dice Grifoni.
Cinco de estas regiones se encontraron en la glicoproteína de pico, que forma la "corona" en la superficie del virus que dio su nombre a los coronavirus; dos en la proteína de membrana, que está incrustada en la membrana que envuelve la capa protectora de proteína alrededorel genoma viral y tres en la nucleoproteína, que forma la cáscara.
En un análisis similar, los epítopos de células T también se asociaron principalmente con la glucoproteína y la nucleoproteína de pico.
En un enfoque completamente diferente, Grifoni utilizó el algoritmo de predicción de epítopos alojado por el IEDB para predecir epítopos lineales de células B. Un estudio reciente realizado por científicos de la Universidad de Texas Austin determinó la estructura tridimensional de las proteínas de pico, lo que permitió queEl equipo de LJI tuvo en cuenta la arquitectura espacial de la proteína al predecir los epítopos. Este enfoque confirmó dos de las posibles regiones de epítopos que habían predicho anteriormente.
Para corroborar los epítopos de células T del SARS-CoV-2 identificados en función de su homología con el SARS-CoV, Grifoni los comparó con los epítopos identificados por el recurso Tepitool en el IEDB. Con este enfoque, pudo verificar 12 de 17 SARS-Epítopos de células T CoV-2 identificados en función de las similitudes de secuencia con el SARS-CoV.
"El hecho de que hayamos descubierto que muchos epítopos de células B y T están altamente conservados entre el SARS-CoV y el SARS-CoV-2 proporciona un excelente punto de partida para el desarrollo de vacunas", dice Sette. "Las estrategias de vacunas que se dirigen específicamente a estas regiones podríangenerar inmunidad que no solo es protectora sino también relativamente resistente a la evolución del virus en curso ".
El trabajo fue financiado en parte por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, un componente de los Institutos Nacionales de Salud a través de los contratos 75N9301900065, 75N93019C00001 y 75N93019C00076.
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Materiales proporcionado por Instituto de Inmunología de La Jolla . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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