En una investigación con miras al futuro, los científicos de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern en Chicago (EEUU) han identificado un objetivo novedoso para un medicamento para tratar el SARS-CoV-2 que también podría afectar nuevos coronavirus emergentes. Además, el futuro fármaco también podría tratar el resfriado común.
«Dios no quiera que necesitemos esto, pero estaremos listos», dijo Karla Satchell, profesora de microbiología-inmunología en Feinberg, quien dirige un equipo internacional de científicos para analizar las estructuras importantes del virus. El equipo de Northwestern mapeó previamente la estructura de una proteína viral llamada nsp16, que está presente en todos los coronavirus. Este nuevo estudio proporciona información importante que podría ayudar al desarrollo de medicamentos contra futuros coronavirus y también contra el SARS-CoV-2.
«Existe una gran necesidad de nuevos enfoques para el descubrimiento de fármacos para combatir la pandemia del SARS-CoV-2 / COVID-19 y las infecciones de futuros coronavirus. La idea es que este futuro fármaco funcionaría temprano en la infección. Si alguien a tu alrededor contrae el coronavirus, deberías ir a la farmacia a buscar tu medicamento y tomarlo durante tres o cuatro días. Y si estuvieras enfermo, no enfermarías tanto», ha explicado la investigadora que acaba de publicar sus avances en ‘Science Signaling’.
El equipo de Satchell ha mapeado o ‘resuelto’ tres nuevas estructuras de proteínas en vistas tridimensionales y ha descubierto un identificador secreto en la maquinaria que ayuda al virus a esconderse del sistema inmunológico. Descubrieron un bolsillo específico de coronavirus en la proteína, nsp16, que une el fragmento genómico del virus que se mantiene en su lugar por un ión metálico. El coronavirus utiliza el fragmento como plantilla para todos los componentes básicos virales.
Por esta razón, existe la posibilidad de fabricar un medicamento que se ajuste a este bolsillo único que bloquearía la función de esta proteína del coronavirus. No bloquearía la función de una proteína similar de las células humanas que carece de bolsa. Por lo tanto, tal medicamento solo se enfocaría en la proteína invasora.
Nsp16 se considera una de las proteínas virales clave que podrían inhibirse con medicamentos para detener el virus poco después de que una persona se expone. El objetivo es detener el virus antes de que las personas se enfermen demasiado. Dado que se realizó poca investigación sobre nsp16, el equipo de Satchell ha trabajado para generar información clave sobre esta proteína y está colaborando con químicos que usarán la información para diseñar medicamentos contra la proteína.
Si bien algunas de las proteínas del coronavirus varían mucho, nsp16 es casi igual en la mayoría de ellas. El bolsillo único descubierto por el grupo de Satchell está presente en todos los diferentes miembros del coronavirus. Esto significa que los medicamentos diseñados para adaptarse a este bolsillo deberían funcionar contra todos los coronavirus, incluido un virus que surja en el futuro. Y debería funcionar contra el resfriado común causado por un coronavirus.
Satchell prevé que cualquier fármaco desarrollado a partir del descubrimiento de la bolsa del coronavirus por parte de su equipo sería parte de un cóctel de tratamiento que tomarían los pacientes al principio del curso de la enfermedad. Eso podría incluir medicamentos similares a Remdesivir, un medicamento que evita que el virus produzca la plantilla para los componentes básicos necesarios para que se replique.
El equipo de Northwestern en el Centro de Genómica Estructural de Enfermedades Infecciosas (CSGID) expresó, purificó y cristalizó esta proteína. La idea del proyecto surgió del primer autor del estudio, George Minasov, profesor asociado de investigación de microbiología e inmunología en Feinberg. Trabajó con la profesora asociada de investigación de Feinberg, Ludmilla Shuvalova, para cristalizar la proteína y también con la becaria postdoctoral Monica Rosas-Lemus, quien desarrolló un ensayo para probar la función de la proteína basado en información de la estructura.
El equipo colaboró con el investigador de la Universidad de Purdue, Andrew Mesecar, quien ayudó con los ensayos bioquímicos. Los datos sobre la estructura fueron recopilados por el Equipo de Acceso Colaborativo de Ciencias de la Vida en la Fuente de Fotones Avanzados de los Laboratorios Nacionales Argonne por Joseph Brunzelle. Y Minasov resolvió la estructura a partir de los datos recopilados. Este proyecto es uno de los muchos llevados a cabo por el CSGID para utilizar la biología estructural para comprender la biología del virus responsable de la pandemia COVID-19.
En general, el centro ha realizado contribuciones significativas al desarrollo de vacunas, medicamentos y diagnósticos. El equipo internacional ha resuelto más de 70 estructuras virales diferentes para revelar la estructura de la proteína viral, interacciones con posibles fármacos e interacciones con anticuerpos. Este trabajo está disponible gratuitamente para la comunidad global para acelerar los esfuerzos para diseñar nuevos tratamientos contra el coronavirus para combatir el COVID-19 y futuras pandemias.
