Nuevas vacunas del SARS-CoV-2

Investigadores del Johns Hopkins Medicine (Estados Unidos) afirman que el primer cambio genético que tuvo lugar en el SARS-CoV-2 se dio como una forma de corregir las vulnerabilidades causadas por la mutación que inició la pandemia, lo que podría ayudar a entender mejor el virus y tener implicaciones en el diseño de vacunas.

Las nuevas pruebas, publicadas en ‘Science Advances’, abordan importantes cuestiones biológicas sobre dos mutaciones clave en la proteína ‘spike’ de superficie del virus, afirman los investigadores. En concreto, sugiere que una mutación llamada D614G en el gen de la proteína de la espiga, que surgió pocos meses después de que el virus empezara a propagarse en las poblaciones humanas, no fue una adaptación a su nuevo huésped humano. Más bien, la mutación fue una adaptación a los drásticos cambios que se produjeron en el gen de la proteína ‘spike’ justo antes del inicio de la pandemia, lo que permitió al SARS-CoV-2 propagarse entre las personas por transmisión respiratoria.

«Este estudio ha revelado que las dos primeras alteraciones genéticas en la evolución de la proteína ‘spike’ en el SARS-CoV-2 están conectadas por su función, y este conocimiento puede mejorar nuestra comprensión de cómo funciona la proteína ‘spike’ y cómo evoluciona el virus, con importantes implicaciones para el diseño de vacunas y la eficacia de los anticuerpos Covid», afirma el doctor Stephen Gould, profesor de química biológica en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, cuyo laboratorio estudiaba la biología básica de la proteína spike del virus cuando se inició el estudio.

La mutación inicial del virus, explica Gould, es conocida por los científicos como mutación de inserción en el sitio de corte de la furina. Las investigaciones de otros científicos de todo el mundo han demostrado que esta mutación permitía cortar la proteína ‘spike’ del virus y lo preparaba para una rápida infección de las células que recubren las vías respiratorias.

Aunque esta mutación inicial fue esencial para ayudar al SARS-CoV-2 a introducirse eficazmente en las células humanas, los efectos de la mutación no fueron del todo buenos, dice Gould, ya que cortó la estructura de la proteína ‘spike’ en dos piezas separadas.

Este cambio, dice Gould, alteró otras funciones de la proteína espiga y creó una presión evolutiva para una segunda mutación que pudiera corregir las funciones alteradas de la proteína espiga manteniendo los beneficios de infección rápida de la mutación inicial.

Mutación denominada D614G

Poco después del inicio de la pandemia, a principios de 2020, investigadores de la Universidad de Toronto (Canadá) descubrieron una mutación posterior del SARS-CoV-2, denominada D614G; sin embargo, se desconocía su función exacta.

Gould, el primer autor y estudiante de posgrado Chenxu Guo, y el equipo de investigación se propusieron comprender la mutación D614G y su efecto. Trabajando con docenas de muestras de sangre de pacientes con Covid hospitalizados en abril de 2020 en el Hospital Johns Hopkins, el equipo de Gould aisló anticuerpos para la proteína espiga de las muestras de sangre de los pacientes. A continuación, utilizaron estos anticuerpos para rastrear la ubicación de las proteínas espiga en células humanas modificadas genéticamente para producir las moléculas de superficie espigada.

Descubrieron que la mutación D614G redirige la proteína espiga y arrastra el virus desde la superficie de las células humanas a un diminuto compartimento dentro de la célula llamado lisosoma, que la proteína pico reprograma en contenedores de almacenamiento que se utilizan para liberar partículas de virus infecciosas de la célula.

Además, la mutación D614G triplicó la abundancia de la proteína espiga en la superficie celular. «Con menos proteína ‘spike’ en la superficie de las células infectadas por el virus, puede resultar más difícil para el sistema inmunitario identificar y eliminar esas células que contienen virus», afirma Gould.

Gould también colaboró con el laboratorio del doctor Andrew Pekosz, catedrático de microbiología e inmunología de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins, quien confirmó que estas mutaciones tienen los mismos efectos en las células infectadas por el SARS-CoV-2.

Los investigadores advierten de que el estudio no aporta información sobre los orígenes del virus, aún en debate. Sin embargo, sugiere que es probable que las dos mutaciones surgieran sucesivamente de forma rápida.

Gould y Pekosz prosiguen sus estudios comprobando cómo las mutaciones de la proteína espiga en cepas más recientes del virus afectan al tráfico de proteínas espiga, investigando la identidad de las proteínas humanas que transportan las proteínas espiga a los lisosomas e investigando cómo las proteínas espiga convierten los lisosomas en compartimentos que liberan más virus.

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