Estudiarán en el Sincrotrón Suizo una proteína clave para el diseño de nuevos antivirales

Una fuente de luz sincrotrón, que acelera electrones a grandes velocidades y produce rayos X de alta intensidad, permite estudiar aspectos básicos del ciclo de reproducción de los virus y de cómo interactúan algunas de sus proteínas con las del humano, información que a futuro puede ser útil en el diseño de fármacos capaces de inhibir la infección por el SARS-CoV-2.

Los virus son incapaces de desplazarse dentro de la célula, por lo que algunos “secuestran” a la dineína, una proteína humana que transporta distintos tipos de carga de la membrana hacia el núcleo celular (organelos, señales de sobrevivencia, neurotransmisores, por ejemplo), para trasladarse, multiplicarse e infectar a otras células.

En este sentido, Edgar Morales Ríos, investigador del Departamento de Bioquímica del Cinvestav, trabaja en el proyecto Bases estructurales de la interacción del Flavivirus con moléculas transportadoras: Posible relación con SARS-CoV-2, con el objetivo de estudiar la estructura tridimensional de la dineína cuando está unida a una proteína del virus del Zika e identificar a los aminoácidos involucrados en dicha interacción.

De acuerdo con Morales Ríos, los resultados podrían servir para el desarrollo de moléculas que inhiban el transporte viral mediado por la dineína, interrumpiendo con ello el proceso de infección de varios virus, incluido el del Zika y el SARS-CoV-2.

Cabe señalar, entre los virus que emplean a la dineína para transportarse, llegar al núcleo de la célula y replicarse, está el de la influenza A, la hepatitis B y C, la rabia y el dengue.

Recientemente, Dan Zavala Vargas, alumno del investigador, obtuvo evidencia de que durante la infección por el virus del Zika también se da la interacción de éste con fragmentos específicos de la dineína; y su hipótesis es que algo similar ocurre con el nuevo coronavirus.

El SARS-CoV-2, tras entrar en contacto con una célula humana, a partir de receptores específicos, introduce en ella su material genético, en este caso ácido ribonucleico (ARN). La célula lo toma como propio y sigue sus instrucciones para fabricar los elementos necesarios en la generación de nuevos virus completos (viriones), que después de destruir a la célula, salen y comienzan a infectar otras.

“El planteamiento es que a través de la dineína, las proteínas virales del SARS-CoV-2 (envoltorio E, espiga S, nucleoproteína N, membrana M) pueden llegar al sitio en donde se armarán las réplicas del virus original, de ahí la relevancia de encontrar fármacos que impidan este paso”, dijo el especialista del Cinvestav.

En lo que se refiere al trabajo aceptado en la “Convocatoria para acceso a tiempo de luz Sincrotrón para combatir el covid-19”, emitida por el gobierno del estado de Hidalgo, en colaboración con el Instituto Paul Scherrer, ubicado en Suiza, los experimentos consistirán en cristalizar fragmentos de la dineína unida a la proteína del envoltorio viral (E), la cual mantiene la estructura del virus del Zika.

Los cristales serán enviados al Sincrotrón Suizo (Swiss Light Source), una vez ahí, se les incidirán rayos X de alta intensidad. Las difracciones colectadas (representación gráfica del acomodo de los átomos de la muestra) se analizarán en el laboratorio de Edgar Morales y, mediante cálculos computacionales, se obtendrá información de la estructura tridimensional de la dineína unida a la proteína viral.

Lo anterior para identificar a los aminoácidos involucrados en la interacción de las proteínas estudiadas y proponer nuevas moléculas que la inhiban, esto empleando modelos predictivos de anclaje computacionales que indican si los fármacos ejercerán su efecto en el sitio de interés.

El siguiente paso será evaluar, con técnicas bioquímicas in vitro e in vivo, el potencial de los antivirales de nueva generación para inhibir la infección por el virus del Zika.

Así, a partir de este trabajo se podría inferir si los posibles fármacos contra el virus del Zika, también tendrían aplicación para combatir al SARS-CoV-2, mencionó Morales Ríos.

Además, resaltó la necesidad de seguir con este tipo de estudios de ciencia básica, que se enfocan en el ciclo de reproducción de los virus dentro de una célula, a fin de encontrar los puntos débiles de estos agentes infecciosos y evitar las enfermedades que producen.