Las proteínas pequeñas y únicas similares a anticuerpos conocidas como VNAR, derivadas del sistema inmunológico de los tiburones, pueden evitar que el virus que causa el COVID-19, sus variantes y los coronavirus relacionados infecten células humanas, según un nuevo estudio publicado16 de diciembre.
Los nuevos VNAR no estarán disponibles de inmediato como tratamiento en las 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 solo circulaen murciélagos, donde probablemente se originó el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.
Desarrollar tratamientos para tales virus transmitidos por animales con anticipación puede resultar útil si esos virus llegan a las personas.
"El gran problema es que hay una serie de coronavirus que están preparados para emerger 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 unarsenal de terapias VNAR de tiburón 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 Facultad de Medicina y Salud Pública colaboraron con investigadores de la Universidad de Minnesota y Elasmogen, una empresa biomédica en Escocia que está desarrollando VNAR terapéuticos. El equipo publicó sus hallazgos en Comunicaciones de la naturaleza .
Los VNAR anti-SARS-CoV-2 se aislaron de las grandes bibliotecas de VNAR sintéticas de Elasmogen. Una décima parte del tamaño de los anticuerpos humanos, los VNAR de tiburón pueden unirse a proteínas infecciosas de formas únicas que refuerzan su capacidad para detener la infección.
"Estas pequeñas proteínas similares a anticuerpos pueden entrar en rincones y grietas a los que los anticuerpos humanos 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 se puede replicar en las células. Identificaron tres VNAR candidatos de un grupo de miles de millones que detuvieron eficazmente el virusinfectar 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 adhiere fuertemente a un surco en la proteína del 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 al 3B4neutralizar el virus MERS, un primo lejano de los virus del SARS.
La capacidad de unir regiones conservadas a través de diversos coronavirus hace que 3B4 sea un candidato atractivo para combatir virus que aún no han infectado a las personas.
El sitio de unión 3B4 tampoco cambia en variaciones prominentes de 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 VNAR de tiburón más poderoso, 2C02, parece bloquear la proteína de pico en 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 que es emocionante es que estas nuevas moléculas farmacológicas potenciales contra el SARS-CoV-2 difieren en su mecanismo de acción en comparación con otros biológicos y anticuerpos dirigidos a este virus", dice Caroline Barelle, directora ejecutiva de Elasmogen. "Es otro gran ejemplo.de cómo Elasmogen puede administrar de forma eficaz moléculas terapéuticas potentes ".
Las terapias futuras probablemente incluirían un cóctel de múltiples VNAR de tiburón para maximizar su efectividad contra virus diversos y mutantes. Esta nueva clase de medicamento es más barata y más fácil de fabricar que los anticuerpos humanos, y puede administrarse al cuerpo a través de varias rutas, peroaún 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 futuros coronavirus. Pero algunas personas, como las que tienen el sistema inmunológico comprometido, no responden tan bien a la vacunación y pueden beneficiarse de otros tratamientos como los anticuerpos, lo que hace que el desarrolloestos tratamientos son una prioridad permanente.
Este trabajo fue apoyado en parte por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones R01 CA237272, R01 CA233562, R01 CA245922, T32 HL007741, NIH T32 AI055433, R01 GM088790, R35 GM118047, P01 CA234228, P30 GM124165 y S10 RR029205Reino Unido por Elasmogen Ltd. y financiación del gobierno escocés INVESTIGACIÓN RÁPIDA EN EL PROGRAMA COVID-19 COV / ABN / 20/01.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Eric Hamilton. Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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