Un mecanismo de “envejecimiento molecular” del coronavirus

(Agencia CyTA-Leloir)-. Durante la pandemia de COVID-19 van apareciendo diferentes variedades del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 con mayor capacidad para evadir el sistema inmune. Ahora, investigadores de Argentina y de Alemania lograron describir un mecanismo biológico que podría jugar un papel clave en la evolución y aparición de nuevas variantes.

La línea de investigación podría aportar información crucial para el desarrollo de vacunas efectivas para las variantes virales emergentes y futuras.

“Postulamos que cambios específicos que ocurren en regiones de la proteína Spike (la que se une a las células y comienza el proceso de infección) podrían servir como un mecanismo extra que desarrolló el virus para evadir la respuesta inmune. Este concepto es muy atractivo porque podría utilizarse para el desarrollo de terapias innovadoras y resulta también un conocimiento crucial para el desarrollo de vacunas efectivas para las variantes virales emergentes y futuras”, indicó Leonardo Alonso, líder del avance e investigador del Instituto de Nanobiotecnología (NANOBIOTEC), que depende del CONICET y de la UBA.

Mediante estudios bioinformáticos-evolutivos, bioquímicos y de modelos matemáticos, los científicos lograron describir un nuevo mecanismo evolutivo de “envejecimiento molecular” que tiene lugar en diferentes sitios de una región de la proteína Spike llamada RBD, que es la que se une a los receptores hACE2 de las células humanas para iniciar la infección.

Por otro lado, estudiar en detalle esa proteína (formada por diferentes “ladrillos” o moléculas llamadas aminoácidos) es clave dado que es el principal blanco de los anticuerpos neutralizantes que bloquean la infección y que son producidos por el sistema inmune ante la infección con el virus o la inoculación con las vacunas disponibles actualmente.

Los investigadores identificaron que el fragmento de la proteína Spike que establece contacto directo con el receptor hACE2 está particularmente enriquecido en sitios que contienen el aminoácido asparagina y que se alteran por una modificación química espontanea llamada “deamidación”. Los resultados fueron publicados en  “Journal of Biological Chemistry”.

“Esta reacción (la deamidación) ocurre en el lapso de horas a días y cambia la capacidad de unión de Spike al receptor. Vimos que la temperatura ambiente afecta mucho la velocidad de estas reacciones de envejecimiento y postulamos un modelo matemático para determinar cómo las moléculas de Spike presentes en una partícula viral infectiva envejecen mediante esta reacción”, explicó Alonso.

El envejecimiento molecular de Spike, a nivel de los aminoácidos asparagina, conduce a una disminución moderada de su afinidad por el receptor humano y por lo tanto a una reducción de su capacidad infectiva. Llamativamente, los investigadores observaron que los sitios de Spike, con alta presencia de aminoácidos asparagina, se encuentran también conservados a nivel evolutivo en virus análogos al SARS-CoV-2 que infectan murciélagos, humanos, pangolines y civetas, por lo que estarían sujetos a algún tipo de selección positiva.<