Estudian la maquinaria de replicación del nuevo coronavirus

Días después de declarar al covid-19 como una pandemia, la OMS anunció la puesta en marcha de un ensayo clínico internacional denominado “Solidaridad”, con el objetivo de encontrar con rapidez un medicamento eficaz contra la infección, algunas de las sustancias estudiadas mostraron retrasar la progresión de la enfermedad o mejorar la tasa de supervivencia.

Bajo esa premisa, un grupo de investigación adscrito a la Unidad de Genómica Avanzada (UGA-Langebio) del Cinvestav, emprendió un estudio apoyado por el Gobierno del Estado de Hidalgo en colaboración con el Instituto Paul Scherrer (PSI), con el objetivo de analizar a nivel atómico la maquinaria que replica el genoma del SARS-CoV-2 en el Sincrotrón Suizo (SLS).

A decir de Luis G. Brieba, líder del proyecto, el estudio de los ácidos nucleicos es importante porque los seres vivos dependen de su metabolismo por enzimas especializadas denominadas polimerasas de ácidos nucleicos.

Durante el proceso de infección por covid-19 el virus debe replicarse y un aspecto importante de sus polimerasas de ácidos nucleicos, es que estas contienen un dominio de edición asociado y cuando incorporan un nucleótido erróneo son capaces de reconocer el error y editarlo.

En organismos como el ser humano, sus polimerasas replicativas se equivocan una vez por cada 10 millones de eventos, en parte por su dominio de edición y es sorprendente que las ARN polimerasas del SARS-Cov-2 cuenten con un mecanismo de edición.

“La idea es estudiar los mecanismos de edición (proceso por el cual la polimerasa edita el genoma del SARS-Cov-2) por los cuáles se reconoce una equivocación y se edita; para decirlo de alguna manera, es como cuando se usaba una máquina de escribir antigua, que al cometer un error se podía poner un corrector para editarlo y así poder volver escribir sobre esa equivocación”, explicó Brieba de Castro.

Como todos los organismos vivos y los virus, el SARS-Cov-2 tiene un genoma, en su caso un genoma de ARN, que se debe duplicar y para ello cuenta con una maquinaria especial, conformada por la polimerasa de ácidos nucleicos que contiene el dominio de esa edición, por lo tanto, los investigadores analizarán por qué y cómo se genera este proceso; de manera particular buscan estudiar el complejo de proteínas Nsp 10, 14 y 16 que integran el editosoma (que corrige el error).

En particular los investigadores están interesados en estudiar los procesos de incorporación del fármaco remdesivir, hasta el momento el más prometedor para tratar la infección por covid-19; este fármaco es un análogo de nucleótidos y se sospecha que puede ser reconocido como una equivocación por la ARN polimerasa y ser editado por el editosoma, con lo cual se disminuye su potencial como agente terapéutico.

Al estudiar a nivel molecular la estructura del editosoma de la ARN polimerasa del SARS-Cov2, con ayuda del sincrotrón, y sus procesos bioquímicos ante este tipo de fármacos (que detienen la replicación del virus), se busca contestar si se editan o no, porque lo deseable es evitar esa acción.

Si los fármacos se editan se vuelven menos efectivos; por lo tanto, es importante contar con información estructural y elucidar si con pequeñas modificaciones químicas de estos fármacos se podría evitar esa edición; si los fármacos son editados significa que hay mucho margen para el diseño de otros mejores.

Al tener una visión a nivel atómico los investigadores pueden experimentar con diversas modificaciones en los compuestos generando nuevas versiones que administren menos medicamento para inhibir la ARN polimerasa del virus.

Desde un punto de vista científico, los investigadores buscan conocer cómo funcionan los sistemas del SARS-Cov-2; al analizar las maquinarias que duplican su material genético pueden ayudar a mejorar los fármacos existentes para su tratamiento y en el diseño de una nueva generación de ellos.

Este proyecto de investigación participó en la convocatoria lanzada por el gobierno del Estado de Hidalgo, que mantiene una colaboración el sincrotrón suizo y el Instituto Paul Scherrer, la cual consiste en apoyar los gastos asociados a proyectos de investigación (reactivos, equipo, personal) y garantizar tiempo en el sincrotrón suizo para realizar estudios de difracción de rayos-X, con el propósito de dilucidar a detalle el funcionamiento molecular del SARS-Cov-2.

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