Los científicos han descubierto por qué algunos coronavirus tienen más probabilidades de causar enfermedades graves, lo que ha seguido siendo un misterio hasta ahora. Investigadores del estudio dirigido por la Universidad de Bristol, publicado hoy en Science Advances dicen que sus hallazgos podrían conducir al desarrollo de un tratamiento pan-coronavirus para derrotar a todos los coronavirus, desde el brote de SARS-CoV de 2002 hasta Omicron, la variante actual de SARS-CoV-2, así como variantes peligrosas que pueden surgir en el futuro.

En este nuevo estudio, un equipo internacional, dirigido por la profesora Christiane Schaffitzel de Bristol, analizó las glicoproteínas de punta que decoran todos los coronavirus. Revelan que una característica de bolsillo hecha a medida en la proteína de punta SARS-CoV-2, descubierta por primera vez en 2020, está presente en todos los coronavirus mortales, incluidos MERS y Omicron. En contraste sorprendente, la característica de bolsillo no está presente en los coronavirus que causan una infección leve con síntomas similares a los del resfriado.

El equipo dice que sus hallazgos sugieren que el bolsillo, que se une a una molécula pequeña, el ácido linoleico, un ácido graso esencial indispensable para muchas funciones celulares, incluida la inflamación y el mantenimiento de las membranas celulares en los pulmones para que podamos respirar adecuadamente, ahora podría explotarse para tratar todos los coronavirus mortales, al mismo tiempo que los hace vulnerables a un tratamiento a base de ácido linoleico dirigido a este bolsillo.

El COVID-19, causado por el SARS-CoV-2, es el tercer brote de coronavirus más mortífero después del SARS-CoV en 2002 y el MERS-CoV en 2012. El SARS-CoV-2, mucho más infeccioso, continúa infectando a personas y dañando comunidades y economías en todo el mundo. con nuevas variantes de preocupación surgiendo sucesivamente, y Omicron evadiendo la vacunación y la respuesta inmune.

El profesor Schaffitzel de la Escuela de Bioquímica de Bristol explicó : “En nuestro trabajo anterior, identificamos la presencia de una molécula pequeña, el ácido linoleico, enterrada en un bolsillo hecho a medida dentro de la glicoproteína SARS-Cov-2, conocida como ‘Proteína Spike’, que se une a la superficie de la célula humana, lo que permite que el virus penetre en las células y comience a replicarse, causando un daño generalizado.

“Demostramos que la unión del ácido linoleico en el bolsillo podría detener la infectividad del virus, lo que sugiere un tratamiento antiviral. Esto estaba en la cepa original de Wuhan que inició la pandemia. Desde entonces, ha surgido toda una gama de variantes peligrosas de SARS-CoV-2, incluida Omicron, la variante de preocupación que domina actualmente. Examinamos cada nueva variante de preocupación y preguntamos si la función de bolsillo todavía está presente”.

Omicron ha sufrido muchas mutaciones, lo que le permite escapar de la protección inmunológica que ofrecen las vacunas o los tratamientos con anticuerpos que van a la zaga de este virus que evoluciona rápidamente. Curiosamente, aunque todo lo demás puede haber cambiado, los investigadores descubrieron que el bolsillo permaneció prácticamente inalterado, también en Omicron.

Christine Toelzer, investigadora asociada de la Facultad de Bioquímica y autora principal del estudio, agregó : “Cuando nos dimos cuenta de que el bolsillo que habíamos descubierto permanecía sin cambios, miramos hacia atrás y preguntamos si el SARS-CoV y el MERS-CoV, otros dos coronavirus mortales. que causaron brotes anteriores hace años, también contenían esta característica de bolsa de unión al ácido linoleico”.

El equipo aplicó criomicroscopía electrónica de alta resolución, enfoques computacionales de vanguardia y computación en la nube. Sus resultados mostraron que el SARS-CoV y el MERS-CoV también tenían el bolsillo y podían unirse al ligando, el ácido linoleico, mediante un mecanismo prácticamente idéntico.

El profesor Schaffitzel concluyó : “En nuestro estudio actual, proporcionamos evidencia de que el bolsillo se mantuvo igual en todos los coronavirus mortales, desde el primer brote de SARS-CoV hace 20 años hasta Omicron hoy. Hemos demostrado previamente que la unión del ácido linoleico a este bolsillo induce un pico bloqueado, anulando la infectividad viral. También mostramos ahora que la suplementación con ácido linoleico suprime la replicación del virus dentro de las células. Anticipamos que las variantes futuras también contendrán el bolsillo, que podemos explotar para derrotar al virus”.

Halo Therapeutics, una reciente spin-out de la Universidad de Bristol cofundada por el profesor Schaffitzel, está utilizando estos hallazgos para desarrollar antivirales pan-coronavirus que se unen al bolsillo.

El equipo incluía expertos del Grupo UNCOVER de Bristol, el Centro de Biología Mínima Max Planck de Bristol, la spin-out Halo Therapeutics Ltd de la Universidad de Bristol y colaboradores en Suecia y Francia. Los estudios han sido apoyados por fondos de Max Planck Gesellschaft, Wellcome Trust y el Consejo Europeo de Investigación, con apoyo adicional de Oracle para la Investigación de recursos informáticos en la nube de alto rendimiento.