Explicado: cómo la 'corona' del virus cambia a forma de horquilla y por qué
Los fotogramas congelados de la proteína de pico SARS-CoV-2 muestran un cambio dramático de forma después de que se fusiona con una célula humana. Los científicos sugieren que puede ayudar a distraer nuestro sistema inmunológico; los hallazgos pueden ser importantes en el desarrollo de vacunas
Estructura de SARS-CoV-2, incluida la proteína de pico. (Fuente: Wikipedia) La proteína de pico del SARS-CoV-2, la 'corona' del coronavirus que causa la enfermedad Covid-19, acaba de revelar nuevos secretos. Los investigadores han descubierto que la proteína de la espiga cambia de forma después de que se adhiere a una célula humana, se pliega sobre sí misma y adopta una forma rígida de horquilla. Los investigadores han publicado sus hallazgos en la revista Science y creen que el conocimiento puede ayudar en el desarrollo de vacunas.
¿Qué es la proteína de pico?
Es una proteína que sobresale de la superficie de un coronavirus, como las puntas de una corona o corona, de ahí el nombre 'coronavirus'. En el coronavirus SARS-CoV-2, es la proteína de pico la que inicia el proceso de infección en una célula humana. Se adhiere a una enzima humana, llamada receptor ACE2, antes de entrar en la célula y hacer múltiples copias de sí mismo.
¿Qué ha encontrado la nueva investigación?
Utilizando la técnica de microscopía electrónica criogénica (crio-EM), el Dr. Bing Chen y sus colegas del Hospital de Niños de Boston han congelado la proteína de punta en ambas formas, antes y después de la fusión con la célula.
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Imágenes de Cryo-EM de SARS-CoV-2 antes y después de la fusión con la célula humana. La forma de posfusión es como una horquilla rígida. (Fuente: proporcionada por el Dr. Bing, Chen, Boston Children's Hospital) Las imágenes muestran un cambio dramático en la forma de la horquilla después de que la proteína del pico se une al receptor ACE2. De hecho, los investigadores encontraron que la forma posterior también puede mostrarse antes de la fusión, sin que el virus se una a una célula. El pico puede adoptar su forma alternativa de forma prematura.
¿Qué significa eso?
El Dr. Chen sugiere que asumir la forma alternativa puede ayudar a evitar que el SARS-CoV-2 se descomponga. Los estudios han demostrado que el virus permanece viable en varias superficies durante varios períodos de tiempo. Chen sugiere que la forma rígida puede explicar esto.
Más significativamente, los investigadores especulan que la forma posfusión también puede proteger al SARS-CoV-2 de nuestro sistema inmunológico.
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¿De qué manera puede proteger al virus del sistema inmunológico?
La forma posfusión podría inducir anticuerpos que no neutralizan el virus. En efecto, los picos en esta forma pueden actuar como señuelos que distraen al sistema inmunológico.
Los anticuerpos dirigidos específicamente al estado posfusión no podrían bloquear la fusión de la membrana (entrada viral) ya que sería demasiado tarde en el proceso. Esto está bien establecido en el campo de otros virus, como el VIH, dijo Chen. este sitio web , Por correo electrónico.
En principio, si ambas conformaciones comparten epítopos neutralizantes (la parte del virus a la que se dirigen los anticuerpos), entonces la forma posfusión también podría inducir anticuerpos neutralizantes, dijo Chen. Pero debido a que las dos estructuras a menudo son muy diferentes, en particular, en el caso del SARS-CoV-2 y el VIH, creo que no es muy probable que la forma posfusión sea útil como inmunógeno, explicó.
¿Las dos formas comparten similitudes?
Sí, tanto el antes como el después tienen moléculas de azúcar, llamadas glicanos, en lugares uniformemente espaciados en su superficie. Los glicanos son otra característica que ayuda al virus a evitar la detección inmunológica.
¿Cómo es útil el conocimiento sobre la forma alternativa?
Los investigadores creen que los hallazgos tienen implicaciones para el desarrollo de vacunas. Muchas vacunas que se encuentran actualmente en desarrollo utilizan la proteína de pico para estimular el sistema inmunológico. Pero estos pueden tener diferentes combinaciones de las formas de prefusión y posfusión, dijo Chen. Y eso puede limitar su eficacia protectora.
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Chen enfatizó la necesidad de estabilizar la proteína de pico en su estructura de prefusión para bloquear los cambios conformacionales que conducen al estado de posfusión. Si la proteína no es estable, se pueden inducir anticuerpos, pero serán menos efectivos en términos de bloquear el virus, dijo.
Usando nuestra estructura de prefusión como guía, deberíamos poder hacerlo mejor (introduciendo mutaciones estabilizadoras) para imitar el estado de prefusión, que podría ser más eficaz para provocar respuestas de anticuerpos neutralizantes, dijo Chen a The Indian Express. Estamos en el proceso de hacer esto en caso de que la primera ronda de vacunas no sea tan efectiva como todos esperamos.
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