La investigación revela factores clave del huésped para el SARS-CoV-2

Desde que empezó la pandemia de COVID-19, un virus llamado SARS-CoV-2 ha infectado a más de 775 millones de personas en todo el mundo, causando más de 7 millones de muertes. Otros coronavirus ya habían provocado enfermedades graves en la gente antes, como el SARS-CoV-1 en 2003 y el MERS en 2012. Incluso después de que las vacunas y tratamientos se hicieron disponibles para el COVID-19, el SARS-CoV-2 sigue siendo un gran riesgo para la salud por problemas como la gente que no quiere vacunarse, la distribución desigual de vacunas y nuevas variantes del virus que son mejores para evitar las respuestas inmunitarias y propagarse.

Para combatir mejor el SARS-CoV-2, los científicos necesitan examinar de cerca cómo interactúa este virus con el cuerpo del huésped. Estudiar estas interacciones ayudará a aprender más sobre el SARS-CoV-2 y a desarrollar mejores tratamientos.

#¿Qué es el SARS-CoV-2?

El SARS-CoV-2 es un tipo de virus que pertenece a una familia llamada Coronaviridae. Esta familia incluye virus que tienen una capa exterior y usan ARN como su material genético. Las partículas del virus son redondas y están cubiertas de proteínas espiga que les ayudan a unirse y entrar en las células humanas. Una vez dentro de la célula, el virus libera su ARN, que luego se convierte en proteínas necesarias para que el virus se replique.

El virus hace uso de varios componentes celulares, que ayudan en su ciclo de vida, incluyendo un receptor específico llamado ACE2 que le permite entrar en las células. Estudios previos usando un método llamado CRISPR han ayudado a identificar factores y vías importantes en las células del huésped necesarios para que el virus se replique. Sin embargo, muchos de estos estudios se enfocaron en las etapas tempranas del ciclo de vida del virus, sin detallar cómo el virus sale de las células después de multiplicarse.

#Nuestro Enfoque de Investigación

En este estudio, se usó un método de cribado diferente para encontrar factores del huésped que están involucrados en cada etapa del ciclo de vida del SARS-CoV-2. Los investigadores usaron un tipo de método de interferencia de ARN (llamado siARN) para determinar qué factores del huésped son cruciales para que el virus infecte las células, replique su ARN y luego salga de las células. Los conocimientos obtenidos de esta investigación podrían informar el diseño de nuevos tratamientos antivirales.

Primero, los investigadores usaron una línea celular específica llamada Caco-2 para sus experimentos. Este tipo de célula expresa de forma natural el receptor ACE2, lo que la hace adecuada para estudiar las infecciones por SARS-CoV-2. Al atacar varios genes celulares con siARN, pudieron ver cómo eliminar genes específicos afectaba la capacidad del virus para replicarse.

#Resultados del Cribado

El cribado identificó un total de 253 factores del huésped que ayudaron al virus a replicarse. Además, se notaron 81 factores que parecían restringir la Replicación viral. Luego, los investigadores estudiaron en más detalle 125 de estos factores celulares para confirmar sus roles en la replicación del SARS-CoV-2.

Descubrieron que muchos de los factores identificados están involucrados en varios procesos biológicos, como el transporte de proteínas dentro de la célula, la regulación de respuestas inmunitarias y el mantenimiento de estructuras celulares. Los resultados del cribado ayudaron a resaltar muchos factores importantes en el ciclo de vida del SARS-CoV-2, especialmente aquellos involucrados en la replicación viral y la salida (la liberación de nuevas partículas virales de células infectadas).

#Interacción Entre Factores del Huésped y el Virus

El siguiente paso fue mapear los factores del huésped identificados a etapas específicas en el ciclo de vida del SARS-CoV-2. Los investigadores descubrieron que uno de los factores clave del huésped, conocido como HSPG2 o Perlecan, juega un papel importante en ayudar al virus a entrar en las células. Este factor se encuentra en la matriz extracelular, la estructura de soporte que rodea las células, y interactúa directamente con la proteína espiga del SARS-CoV-2.

Para confirmar esta interacción, los investigadores aislaron Perlecan de células humanas y realizaron experimentos que mostraron que la proteína espiga se une a él. Esto sugiere que Perlecan puede ayudar al virus a unirse y entrar en las células humanas, ilustrando aún más su papel en el proceso de infección.

#Analizando la Replicación del Virus

Luego, los investigadores examinaron cómo los factores del huésped afectan diferentes etapas del ciclo de vida del SARS-CoV-2, enfocándose en la entrada viral, la replicación de ARN y la liberación de partículas. Descubrieron que varios factores impactaron significativamente la entrada viral, pero no la replicación del ARN viral. Para algunos factores del huésped, eliminarlos redujo la cantidad de partículas virales infecciosas liberadas de las células.

En total, identificaron 27 factores del huésped que eran cruciales para las etapas tardías del ciclo de vida viral, como la liberación de partículas, sin afectar las etapas iniciales de la infección. Entre estos había proteínas involucradas en el tráfico de vesículas, que son esenciales para mover las partículas virales recién formadas a la superficie celular para su liberación.

#Potenciales Objetivos Antivirales de Espectro Amplio

Reconociendo que factores similares del huésped podrían ser esenciales para otros coronavirus, los investigadores también probaron los factores identificados contra otros virus relacionados como el SARS-CoV-1 y el MERS. De sus pruebas, encontraron 17 factores que parecían ser importantes para el SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 y MERS. Identificar estos factores comunes abre la posibilidad de desarrollar tratamientos efectivos contra múltiples coronavirus en lugar de especializarse en uno solo.

#Inhibición Farmacológica de Factores del Huésped

El estudio también exploró el potencial de apuntar a factores específicos del huésped como estrategia de tratamiento. Descubrieron un factor del huésped llamado BIRC2, que está involucrado en regular una vía que ayuda al virus a replicarse. Usando inhibidores de pequeñas moléculas conocidos como miméticos de Smac, los investigadores demostraron que inhibir BIRC2 reducía efectivamente la replicación del SARS-CoV-2 tanto en cultivos celulares como en modelos de ratón.

Los resultados mostraron que tratar a ratones infectados con un inhibidor de BIRC2 reducía significativamente la cantidad de virus presente en sus pulmones. Aunque el uso prolongado de este tratamiento causó pérdida de peso y afectó la supervivencia, estos hallazgos destacan a BIRC2 como un objetivo prometedor para desarrollar nuevos medicamentos antivirales para el COVID-19.

#Implicaciones para Futuros Tratamientos

Esta investigación resalta la importancia de entender cómo interactúa el SARS-CoV-2 con las células del huésped. Al identificar sin problemas factores críticos del huésped para la entrada viral, la replicación y la liberación, el estudio ofrece ideas valiosas que podrían allanar el camino para nuevos tratamientos.

Apuntar a estos factores del huésped es especialmente atractivo porque puede llevar a terapias antivirales de espectro amplio que puedan funcionar contra múltiples coronavirus, ayudando a prepararse para futuros brotes.

#Conclusión

El esfuerzo por descubrir factores del huésped asociados con el SARS-CoV-2 ha ampliado con éxito el conocimiento de su ciclo de vida y señalado posibles nuevas estrategias terapéuticas. Al enfocarse en las interacciones entre el virus y el huésped, se identificaron proteínas clave que podrían convertirse en objetivos importantes para tratamientos antivirales. A medida que los científicos continúan estudiando estas interacciones, se espera desarrollar medicamentos efectivos que puedan combatir no solo el COVID-19, sino también otras amenazas virales similares.

Este estudio demuestra la necesidad de un enfoque colaborativo y completo para entender las infecciones virales y encontrar soluciones efectivas para manejar y tratar estas enfermedades.