Péptido experimental para bloquear la infección por el coronavirus pandémico

Unos químicos están probando un péptido que puede sabotear la capacidad que el coronavirus de la pandemia tiene para entrar en las células pulmonares humanas.

Con la esperanza de desarrollar un posible tratamiento para la enfermedad pandémica COVID-19, causada por el coronavirus SARS-CoV-2, el equipo de Brad Pentelute y Genwei Zhang, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en la ciudad estadounidense de Cambridge, ha diseñado un candidato a fármaco del que sus creadores creen que puede bloquear la capacidad de los coronavirus para entrar en las células humanas. La nueva sustancia es un péptido (fragmento de proteína) que emula a una proteína presente en la superficie de las células humanas.

Los investigadores han demostrado que su nuevo péptido puede enlazarse a la proteína vírica que los coronavirus usan para entrar en las células humanas. Con el péptido enlazado a ella, la proteína vírica quedaría incapacitada para desempeñar su función.

Los resultados preliminares de los experimentos son esperanzadores pero todavía se hallan pendientes de verificar más ampliamente.

Pentelute y sus colegas han enviado muestras del péptido a colaboradores de fuera de la institución, quienes llevarán a cabo pruebas adicionales en células humanas.

El laboratorio de Pentelute comenzó a trabajar en este proyecto a principios de marzo, después de desvelarse la estructura de la proteína de las "púas" del coronavirus y la identidad del receptor de la célula humana al que se une, descubrimientos hechos por un equipo de científicos en China. Los coronavirus, incluido el SARS-CoV-2, tienen muchas de esas "púas" sobresaliendo de su envoltura viral.


Los químicos del MIT han diseñado un péptido capaz de enlazarse al “conector” que el coronavirus usa para entrar en las células. Con el péptido enlazado al conector, este ya no puede posibilitarle al coronavirus el acceso al interior de las células. (Collage fotográfico: Christine Daniloff, MIT)



Los estudios sobre el SARS-CoV-2 también han demostrado que una región específica de la proteína de las púas se enlaza al receptor, llamado ACE2. Este receptor se encuentra en la superficie de muchas células humanas, incluyendo las de los pulmones. El receptor ACE2 es también el punto de entrada utilizado por el coronavirus que causó el brote de SARS en 2002-2003.



Con la esperanza de desarrollar medicamentos capaces de bloquear la entrada del virus, el equipo de investigación realizó simulaciones computacionales de las interacciones entre esa región mencionada de la proteína de las púas del coronavirus y el receptor ACE2 al que dicha región se enlaza. Estas simulaciones revelaron el punto exacto donde esa región se une al receptor ACE2. Se trata de un tramo de la proteína ACE2 que conforma una estructura del tipo conocido como "hélice alfa".



"Este tipo de simulación puede darnos una visión de cómo los átomos y las biomoléculas interactúan entre sí, y qué partes son esenciales para esta interacción", explica Zhang.



El equipo del MIT utilizó entonces la tecnología de síntesis de péptidos que el laboratorio de Pentelute desarrolló tiempo atrás, para generar rápidamente un péptido de 23 aminoácidos con la misma secuencia que la hélice alfa del receptor ACE2. En poco más de medio minuto, esta máquina del MIT puede formar enlaces entre aminoácidos, que son los “ladrillos” o bloques de construcción básicos de las proteínas. Y tarda menos de una hora en generar moléculas peptídicas completas que contengan hasta 50 aminoácidos.



Los investigadores probaron el péptido utilizando equipamiento de las instalaciones que el MIT tiene para biofísica. Con dicho instrumental, es posible medir la fuerza con la que se unen dos moléculas. Encontraron que el péptido mostraba una fuerte unión con la región de la proteína de las púas del coronavirus que le sirve a este para enlazarse al receptor ACE2.



Una desventaja de los fármacos peptídicos es que típicamente el paciente no puede tomarlos por vía oral, de modo que deberían ser administrados por vía intravenosa o inyectadas bajo la piel.



También convendrá modificarlos a fin de que puedan permanecer en el torrente sanguíneo el tiempo suficiente para ser eficaces. El laboratorio de Pentelute también está trabajando en esto.



"Es difícil predecir cuánto tiempo nos tomará tener a punto algo que podamos probar en los pacientes, pero mi objetivo es tener algo en cuestión de semanas. Si resulta ser más difícil, puede llevarnos meses", explica Pentelute.



Junto con Pentelute y Zhang, también han trabajado Sebastian Pomplun, Alexander Loftis y Andrei Loas, todos del MIT. (Fuente: NCYT Amazings)