Primer análisis a nivel molecular del mundo de la proteína Spike de la variante ómicron ayudará a desarrollar tratamientos contra las variantes resistentes de la COVID-19

Los científicos han presentado el primer análisis a nivel molecular del mundo de la proteína Spike de la variante ómicron, que revela una fuerte evasión de anticuerpos y unión con células humanas que contribuyen a su mayor transmisibilidad.

Investigadores de la Universidad de la Columbia Británica (Vancouver, BC, Canadá) se han convertido en los primeros en el mundo en realizar un análisis estructural a nivel molecular de la proteína Spike de la variante ómicron. El análisis, realizado a una resolución casi atómica utilizando un microscopio crioelectrónico, revela cómo la variante fuertemente mutada infecta las células humanas y es muy evasiva de la inmunidad. Los hallazgos arrojan nueva luz sobre por qué ómicron es altamente transmisible y ayudarán a acelerar el desarrollo de tratamientos más efectivos.

La variante ómicron no tiene precedentes por tener 37 mutaciones de la proteína Spike o de tres a cinco veces más mutaciones que cualquier otra variante vista anteriormente. Esto es importante porque la proteína Spike es la forma en que el virus se adhiere e infecta a las células humanas y los anticuerpos se unen a esta proteína para neutralizar el virus. Por lo tanto, las pequeñas mutaciones en la proteína Spike tienen potencialmente grandes implicaciones sobre cómo se transmite el virus, cómo el cuerpo humano lo combate y sobre la efectividad de los tratamientos.

Para comprender cómo las mutaciones afectan el comportamiento de la variante ómicron a nivel molecular, los científicos llevaron a cabo un estudio utilizando microscopía crioelectrónica y otras pruebas. El equipo descubrió que varias mutaciones (R493, S496 y R498) crean nuevos puentes de sal y enlaces de hidrógeno entre la proteína Spike y el receptor de células humanas conocido como ACE2. Esto parece aumentar la afinidad de unión, la fuerza con la que el virus se adhiere a las células humanas, mientras que otras mutaciones (K417N) disminuyen la fuerza de esta unión. En general, los hallazgos mostraron que ómicron tiene una mayor afinidad de unión que el virus SARS-CoV-2 original, con niveles más comparables a los observados con la variante Delta. Es notable que la variante ómicron evolucionó para conservar su capacidad de unirse a las células humanas de manera eficiente a pesar de tener tantas mutaciones.

Estos hallazgos confirman lo que se ve en el mundo real: que la proteína Spike de la variante ómicron es mucho mejor que otras variantes para evadir los anticuerpos monoclonales que se usan comúnmente como tratamientos, así como para evadir la inmunidad producida tanto por las vacunas como por la infección natural.
En particular, ómicron fue menos evasivo de la inmunidad creada por las vacunas, en comparación con la inmunidad derivada de la infección natural en pacientes COVID-19 no vacunados. Esto sugiere que la vacunación sigue siendo la mejor defensa contra la variante ómicron. Ambas características que se observan como resultado de las mutaciones de la proteína Spike (unión fuerte con células humanas y mayor evasión de anticuerpos) son probablemente factores que contribuyen al aumento de la transmisibilidad de la variante ómicron. Estos son los mecanismos subyacentes que alimentan la rápida propagación de la variante y por qué ómicron podría convertirse muy rápidamente en la variante dominante del SARS-CoV-2.

Sin embargo, conocer la estructura molecular de la proteína Spike ahora permitirá a los investigadores desarrollar tratamientos más efectivos contra ómicron y variantes relacionadas en el futuro. Al comprender cómo el virus se adhiere e infecta a las células humanas, los investigadores pueden desarrollar tratamientos que interrumpan ese proceso y neutralicen el virus. El equipo ahora se enfoca en mejorar su comprensión de la unión de los anticuerpos neutralizantes y los tratamientos que serán efectivos en toda la gama de variantes, y cómo se pueden usar para desarrollar tratamientos resistentes a las variantes.

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Universidad de la Columbia Británica