Explicado: Cómo ataca el coronavirus, paso a paso - Mayo 2022

Todavía es un coronavirus 'nuevo' que causa COVID-19, pero la imagen emergente ha dado a los investigadores pistas sobre cómo atacarlo. Una mirada a su estructura, cómo infecta y los comportamientos que los científicos esperan bloquear

Explicado: Cómo ataca el coronavirus, paso a pasoSuperficie de SARS-CoV2, con una molécula de proteína de pico acentuada. (Fuente: Instituto Max Planck)

En la búsqueda de un tratamiento para la enfermedad COVID-19, los investigadores se han centrado en comportamientos específicos del nuevo coronavirus (SARS-CoV2) que causa la enfermedad. Si bien el virus en sí todavía se está estudiando, la búsqueda de un tratamiento se basa en lo que se sabe hasta ahora sobre la forma en que infecta a los humanos.

Entonces, ¿cómo infecta el coronavirus a alguien?

Comienza con el pico que da nombre a los coronavirus. Un coronavirus está rodeado por una capa externa de grasa (envoltura) y en la superficie de esta capa está la corona (corona) de picos hechos de proteína.



En la superficie de las células humanas hay una enzima llamada ACE2, que actúa como el receptor que permite que el SARS-CoV2 lance su ataque. La proteína de pico del virus se une al receptor, luego se fusiona con la superficie celular y libera su material genético (ARN en el caso del SARS-CoV2) en la célula. El coronavirus que causa el SARS, llamado SARS-CoV, usa el mismo receptor ACE2 para invadir una célula.




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Una vez dentro, el virus se replica mediante el mecanismo molecular de la célula. Todas estas etapas implican diversas interacciones entre proteínas víricas y proteínas humanas. Cualquier tratamiento que se esté desarrollando o investigando buscará inhibir estas actividades en una etapa u otra.

¿Qué tratamiento intenta específicamente inhibir qué actividad?

Los ensayos Solidarity, una iniciativa de la Organización Mundial de la Salud (OMS) que incluye a India, están investigando cuatro líneas de tratamiento con medicamentos existentes. Por separado, varias instituciones de investigación están estudiando el funcionamiento del virus con la esperanza de que el conocimiento conduzca a la reutilización de medicamentos existentes o al desarrollo de nuevos.



Los experimentos de Solidaridad intentan averiguar si se puede inhibir la actividad del virus:

En la etapa de recepción:Este es el objetivo de los ensayos con una combinación de fármacos antipalúdicos cloroquina y hidroxicloroquina . Parte de la esperanza proviene de un estudio de 2005 en Virology Journal que estudió el papel de la cloroquina contra el virus del SARS. Descubrió que la cloroquina impedía la capacidad de ese virus de unirse a los receptores ACE2. Sin embargo, debido a que la cloroquina causa efectos secundarios graves, los ensayos actuales se están realizando con una combinación con su derivado menos tóxico hidroxicloroquina.

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El efecto de estos dos medicamentos sobre el SARS-CoV2 todavía se está estudiando en todo el mundo.

En la etapa de entrada a la celda:La combinación cloroquina-hidroxicloroquina entra en juego nuevamente. Muchos virus ingresan a una célula acidificando los compartimentos dentro de la membrana en la superficie celular y luego rompiendo la membrana misma. Cuando la cloroquina y la hidroxicloroquina entran en el compartimento, pierde parte de su acidez; el objetivo de los ensayos es obstaculizar el virus en esta etapa.

En la etapa de replicación:Varios ensayos buscan obstruir la replicación en un paso clave durante el cual el virus usa enzimas para descomponer proteínas, lo que lleva a una cadena de nuevos virus. Se sabe que el fármaco lopinavir, por ejemplo, inhibe la enzima utilizada por el VIH para dividir las proteínas, pero debido a que el lopinavir en sí mismo tiende a degradarse en el cuerpo humano, se utiliza en combinación con ritonavir, lo que le permite durar más tiempo. Un conjunto de ensayos de Solidarity está analizando esta combinación de medicamentos contra el VIH, y otro está investigando lopinavir-ritonavir combinado con interferón-beta, una molécula que regula la inflamación en el cuerpo.



Explicado: Cómo ataca el coronavirus (COVID-19), paso a pasoUna vez dentro, el virus se replica mediante el mecanismo molecular de la célula. (Foto AP)

Los ensayos de Solidaridad con el medicamento remdesivir, originalmente creado para combatir el virus del Ébola, buscarán inhibir el nuevo coronavirus apuntando a la acción de una enzima clave que facilita su replicación. Estudios anteriores habían demostrado su eficacia en animales infectados con coronavirus SARS y MERS. Este año, un estudio publicado en Cell Research informó que una combinación de cloroquina y remdesivir puede dificultar la replicación del SARS-CoV2 en células cultivadas.

¿Qué están mirando otros estudios?

Algunos estudios están analizando la estructura del virus, mientras que otros investigan su comportamiento como un objetivo potencial para futuros medicamentos. Por ejemplo:




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Estructura:En el Instituto Max Planck de Alemania, los investigadores identificaron la proteína de pico no solo como el arma más afilada del virus, sino también como su talón de Aquiles. Los anticuerpos pueden reconocer la proteína de pico, unirse a ella y marcarla como un objetivo para las células inmunes. Sin embargo, el virus también tiene una capa de azúcar que oculta partes de sus proteínas de punta a las células inmunes.

Por lo tanto, los investigadores están analizando el escudo de azúcar y tratando de calcular cómo se mueven las proteínas en punta en la superficie del virus y cómo cambian su forma. Usando supercomputadoras, los investigadores esperan identificar los sitios de unión para los anticuerpos y planean compararlos con las propiedades de unión de los medicamentos existentes, y así identificar los ingredientes que pueden bloquear la proteína de pico. Por supuesto, reutilizar medicamentos que ya están en el mercado es mucho más rápido que encontrar nuevos ingredientes activos y probarlos en ensayos clínicos prolongados, dijo Gerhard Hummer, director del Instituto de Biofísica Max Planck, en un comunicado.

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Explicado: Cómo ataca el coronavirus (COVID-19), paso a pasoAlgunos estudios están analizando la estructura del virus, mientras que otros investigan su comportamiento como un objetivo potencial para futuros medicamentos.

Conducta:En un estudio publicado la semana pasada en el Journal of Clinical Medicine, investigadores de las universidades de Bolonia y Catanzaro (Italia) mapearon las interacciones entre las proteínas del virus y las proteínas humanas. Cuando el virus ataca, el organismo responde activando determinadas proteínas y desactivando otras para obstaculizarlo. Al mismo tiempo, el cuerpo tiene otros mecanismos que explota el virus. Estos fueron los mapas de los investigadores, identificando proteínas específicas.

Esta valiosa información sobre los efectos del nuevo coronavirus en las proteínas de las células humanas puede resultar fundamental para redirigir el desarrollo de terapias farmacológicas, ya que los tratamientos antivirales comunes parecen no tener éxito, dijo el autor principal Federico M Giorgi de la Universidad de Bolonia en una declaración.

Más allá de los ensayos de Solidaridad, ¿existen estudios sobre fármacos específicos?

De vez en cuando surgen informes. En Nature, la semana pasada, una colaboración internacional dirigida por investigadores de la Universidad ShanghaiTech informó sobre seis posibles fármacos candidatos, que identificaron después de probar más de 10,000 compuestos. El proyecto se centró en la principal enzima para la división de proteínas del SARS-CoV2, Mpro, que desempeña un papel clave en la mediación de la replicación viral. Los investigadores agregaron medicamentos directamente a la enzima oa cultivos de células que hacen crecer el virus, evaluando qué cantidad de cada compuesto se requiere para detener la enzima. Seis fármacos parecían ser eficaces, informaron.

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