EL AZAR EN LA PROTEÍNA SPIKE HIZO UNIVERSAL UN VIRUS HUMILDE

Un equipo de científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) ha descubierto un método para evitar que el coronavirus SARS-CoV-2 infecte a otras células, algo que puede ser clave en futuros tratamientos contra esta enfermedad. Los expertos han descubierto la forma en que ciertas enzimas transforman ácidos grasos a uno de los componentes más importantes del coronavirus, la proteína Spike, clave en el proceso de infección a otras células. Consiguientemente, medicamentos capaces de modificar los ácidos grasos “evitan de forma eficaz que el SARS-CoV-2 infecte otras células”, destacó EPFL en un comunicado, subrayando que el hallazgo también puede aplicarse contra otros virus, como los de la gripe o el herpes.

El estudio, que se ha publicado en la revista especializada “Developmental Cell”, explica que la transformación de ácidos grasos es conocida en términos especializados como S-acylación y es llevada a cabo por unas enzimas llamadas zDHHC-acetyltransferasas. Dichas enzimas añaden ácidos grasos a proteínas y aminoácidos con el fin de optimizar sus funciones, entre ellas, en el caso de los virus, su capacidad de infectar células vecinas.

A día de hoy la mayoría de gente ha oído hablar de la proteína Spike ("espícula" en castellano) del SARS-CoV-2. Se trata de una pequeña proteína situada en la envuelta del virus que tiene la capacidad de unirse fuertemente a los receptores ACE2 humanos. Estos receptores están presentes en las células de nuestro sistema respiratorio y se relacionan con la función vascular.

La capacidad del virus de unirse a ellos se adquirió por ensayo y error, por azar y repetición, dando lugar a una nueva versión del virus que se benefició sin querer de la ventaja evolutiva de infectar a un nuevo hospedador, nosotros, que está globalmente muy disponible. Esta innovación propició que dejara de transmitirse dentro de poblaciones animales muy localizadas para ser capaz de parasitar a miles de millones de individuos, distribuidos por todo el planeta y que se desplaza de forma rutinaria a enormes distancias en tiempos muy reducidos, dando lugar a las condiciones perfectas para que se produzca una pandemia global.

Hacia principios del 2020 apareció en el SARS-CoV-2 una nueva mutación que da lugar a un solo cambio de nucleótido (la pieza básica de los ácidos nucleicos, es decir del ADN y del ARN) en un código que tiene alrededor de 30.000. Esa mutación provoca que la proteína Spike disponible sobre la superficie del virus sea más abundante, con lo que el encuentro con receptores ACE2 de la célula humana se hace más probable y más rápido. Además, esta innovadora proteína parecía unirse aún mejor a los receptores ACE2 que sus versiones previas. Esto hace que la entrada a la célula sea más rápida y eficiente, facilitando la replicación del virus. La mutación D614G inició el linaje B1, y se piensa que fue la clave para la exitosa dispersión del virus por todo el planeta hacia mediados de 2020. Hoy en día está presente en todas las variantes del SARS-CoV-2 consideradas preocupantes por la OMS y los centros de control de enfermedades (ECDC y CDC).     

Pocos meses después, aparecía la variante Alfa (la llamada "variante británica"), portadora de la mutación N501Y, que da lugar a una unión Spike-ACE2 mejorada. Gracias a ella, el virus puede acceder a la célula y reproducirse todavía más eficazmente, provocando que haya muchos más virus en los tejidos y dificultando el control de la infección por parte de la respuesta inmune de los humanos. Por ello, la mutación N501Y, y la variante Alfa, se asociaron a un aumento de la carga viral en los sujetos contagiados y, en consecuencia, a un peor pronóstico de la enfermedad.

La proteína Spike juega un rol fundamental en la actividad del virus y es, por ello, la zona más atacada por el sistema inmune. Esto explica que el gen spike, y en concreto el RBD, sea la zona más hipervariable de todo el genoma vírico. De unos 26 genes que componen el SARS-CoV-2, este es el que sufre más presión de selección en su ‘carrera de armamentos’ evolutiva contra el hospedador. Es también el que presenta la mayoría de innovaciones. De hecho, la proteína Spike es también la más variable en la familia de los coronavirus, tanto si infectan a humanos como a otras especies animales. La llave para acceder a la célula es la parte del virus que más rápido evoluciona, de ahí que haya una enorme variedad de llaves y que estas se adapten no solo a cerraduras tipo ACE2 sino a otros tipos y a otras células. Esto explica la especial plasticidad de los coronavirus para adaptarse a nuevos hospedadores.

Así que mientras nuestras defensas intentan que Spike no se una a ACE2, la naturaleza del virus evoluciona hacia una proteína Spike que se adhiera más fuerte y más rápido, y además sea capaz de esquivar al sistema inmune. Los análisis computacionales sugieren que la unión Spike-ACE2 no es perfecta y que la situación presente está abierta a mejoras adaptativas para el virus. Los seres humanos, en cualquier parte del globo, estamos deseando relajar medidas, recuperar contactos, volver a nuestra vida prepandemia.

Fuentes: El Diario, El Universo