El descubrimiento podría permitir una amplia vacuna contra el coronavirus – ScienceDaily

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El virus SARS-CoV-2 que causa la COVID alberga un sitio vulnerable en la base de su proteína espiga que también se encuentra en coronavirus estrechamente relacionados, según un nuevo estudio de Scripps Research. El descubrimiento, publicado el 8 de febrero un Ciencias de la Medicina Traslacional, podría inspirar el diseño de vacunas de acción amplia y terapias con anticuerpos que puedan detener futuras pandemias de coronavirus.

Los científicos habían aislado previamente un anticuerpo de un sobreviviente de COVID-19 que podría neutralizar no solo el SARS-CoV-2 sino también muchos otros miembros de la familia de coronavirus conocidos como beta-coronavirus. En el nuevo trabajo, mapearon a escala atómica el sitio, o «epítopo», en el que el anticuerpo se une a la proteína espiga del SARS-Cov-2. Demostraron que el mismo epítopo existe en otros coronavirus beta y demostraron en modelos animales que el anticuerpo protege contra los efectos de la infección por SARS-CoV-2.

«Esperamos que la identificación de este epítopo nos ayude a desarrollar vacunas y terapias con anticuerpos que funcionen contra todos los beta-coronavirus, incluidos los coronavirus que podrían pasar de animales a humanos en el futuro», dice Raiees Andrabi, coautor principal del estudio. , PhD, investigador del instituto en el Departamento de Inmunología y Microbiología de Scripps Research.

Los beta-coronavirus han surgido recientemente como las principales amenazas continuas para la salud pública. Estos coronavirus incluyen el SARS-CoV-1, que mató a unas 800 personas, principalmente en Asia, en una serie de brotes entre 2002 y 2004; MERS-CoV, que ha matado a unas 900 personas desde 2012, principalmente en Oriente Medio; y, por supuesto, SARS-CoV-2, que ahora ha matado a más de 5 millones de personas en todo el mundo en la pandemia de COVID-19. Otros dos coronavirus beta, HCoV-HKU1 y HCoV-OC43, solo causan resfriados comunes, pero se sospecha que causaron pandemias mortales hace siglos, cuando pasaron por primera vez de animales a humanos. Los investigadores creen ampliamente que las futuras pandemias de coronavirus iniciadas por la propagación de animales a humanos son inevitables.

Esta perspectiva ha estimulado los esfuerzos hacia el desarrollo de una vacuna pan-beta-coronaviral o una terapia con anticuerpos. Los investigadores de Scripps dieron un primer paso en esa dirección en 2020 cuando identificaron un anticuerpo, en una muestra de sangre de un sobreviviente de COVID-19, que podría neutralizar tanto el SARS-CoV-2 como el SARS-CoV-1. Aunque las pruebas de neutralización no estaban disponibles para todos los demás beta-coronavirus, encontraron que el anticuerpo al menos se unía a la mayoría de estos virus.

En el nuevo estudio, el equipo utilizó cristalografía de rayos X y otras técnicas para mapear con precisión el sitio de unión del anticuerpo a la proteína espiga del SARS-CoV-2. Demostraron que el mismo sitio se encuentra en la mayoría de los otros coronavirus beta, lo que ayuda a explicar el amplio efecto del anticuerpo en estos virus.

«El sitio está ubicado en el tallo de la proteína de pico viral y es parte de la ‘maquinaria’ que usa el virus para fusionarse con las membranas celulares en sus huéspedes humanos o animales después de que el virus se une inicialmente a un receptor de superficie celular», dice. el coautor del estudio Dennis Burton, PhD, presidente del departamento de inmunología y microbiología de Scripps Research. «La fusión permite que el material genético viral ingrese y tome el control de las células huésped y el papel crucial de esta maquinaria explica por qué el sitio está constantemente presente a través de los beta-coronavirus».

Por el contrario, el sitio de unión del receptor en la parte superior de la proteína de pico viral muta con relativa rapidez y, por lo tanto, tiende a variar mucho de un beta-coronavirus a otro, lo que lo convierte en un objetivo deficiente para las vacunas extensas contra el beta-coronavirus o las terapias con anticuerpos.

Los investigadores ahora continúan sus esfuerzos para encontrar otros anticuerpos, quizás incluso más ampliamente efectivos, en su búsqueda de anticuerpos y vacunas óptimos contra el coronavirus.

Los otros coautores principales del estudio fueron Ian Wilson, PhD, Profesor Hansen de Biología Estructural y Presidente del Departamento de Biología Computacional y Estructural Integrativa en Scripps Research; y Thomas Rogers, MD, PhD, profesor adjunto adjunto en el Departamento de Inmunología y Microbiología de Scripps Research y profesor asistente de Medicina en la Universidad de California, San Diego.

«Anticuerpo humano revela sitio conservado en proteínas de punta de beta-coronavirus y confiere protección contra la infección por SARS-CoV-2» escrito en coautoría por Panpan Zhou, Meng Yuan, Ge Song, Nathan Beutler, Namir Shaabani, Deli Huang, Wanting He, Xueyong Zhu , Sean Callaghan, Peter Yong, Fabio Anzanello, Linghang Peng, James Ricketts, Mara Parren, Elijah Garcia, Stephen Rawlings, Davey Smith, David Nemazee, John Teijaro, Thomas Rogers, Ian Wilson, Dennis Burton y Raiees Andrabi, todos Scripps Research.

La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud (UM1 AI44462, 5T32AI007384), IAVI, la Fundación Bill y Melinda Gates (OPP 1170236 e INV-004923), el Centro de Investigación del SIDA de San Diego, la Fundación John y Mary Tu y la Fideicomiso benéfico James B. Pendleton.

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