Proteínas únicas tipo anticuerpos derivadas de los sistemas inmunes de los tiburones pueden prevenir el virus de la COVID-19 y sus variantes

Los nuevos VNAR descubiertos por investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison (Madison, WI, EUA) no estarán disponibles de inmediato como tratamiento en personas, pero pueden ayudar a la preparación de brotes futuros de coronavirus. Los VNAR de tiburón pudieron neutralizar WIV1-CoV, un coronavirus que es capaz de infectar células humanas pero que actualmente circula solo en murciélagos, donde probablemente se originó el SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19. Desarrollar tratamientos para tales virus transmitidos por animales con anticipación puede resultar útil si esos virus llegan a las personas.

Los VNAR anti-SARS-CoV-2 se aislaron a partir de grandes bibliotecas de VNAR sintéticos. Con una décima parte del tamaño de los anticuerpos humanos, los VNAR de tiburón se pueden unir a proteínas infecciosas de formas únicas que refuerzan su capacidad para detener la infección. Los investigadores probaron los VNAR de tiburón contra el SARS-CoV-2 infeccioso y un “pseudotipo”, una versión del virus que no se puede replicar en las células. Identificaron tres VNAR candidatos de un grupo de miles de millones que impidieron que el virus infectara células humanas. Los tres VNAR de tiburón también fueron efectivos contra el SARS-CoV-1, que causó el primer brote de SARS en 2003.

Un VNAR, llamado 3B4, se adhirió fuertemente a un surco en la proteína Spike viral cerca de donde el virus se une a las células humanas y parece bloquear este proceso de unión. Este surco es muy similar entre los coronavirus genéticamente diversos, lo que incluso permite que 3B4 neutralice eficazmente el virus MERS, un primo lejano de los virus del SARS. La capacidad de unir regiones conservadas a través de diversos coronavirus hace que 3B4 sea un candidato atractivo para combatir virus que aún no han infectado a las personas. El sitio de unión de 3B4 tampoco cambia en variaciones prominentes de SARS-CoV-2, como la variante delta. Esta investigación se realizó antes de que se descubriera la variante ómicron, pero los modelos iniciales sugieren que los VNAR seguirían siendo efectivos contra esta nueva versión. El segundo VNAR más poderoso de tiburón, 2C02, parece bloquear la proteína Spike y la convierte en una forma inactiva. Sin embargo, el sitio de unión de este VNAR está alterado en algunas variantes del SARS-CoV-2, lo que probablemente disminuye su potencia.

Las terapias futuras probablemente incluirían un cóctel de múltiples VNAR de tiburón para maximizar su efectividad contra virus diversos y mutantes. Esta nueva clase de fármaco es más barata y fácil de fabricar que los anticuerpos humanos y se puede administrar al cuerpo a través de varias rutas, pero aún no se ha probado en humanos. Los investigadores también estudian la capacidad de los VNAR de tiburón para ayudar en el tratamiento y diagnóstico de cánceres. Las vacunas forman la base de la protección contra el SARS-CoV-2 y futuros coronavirus. Pero algunas personas, como las que tienen el sistema inmunológico comprometido, no responden tan bien a la vacunación y pueden beneficiarse de otros tratamientos como los anticuerpos, lo que hace que el desarrollo de estos tratamientos sea una prioridad constante.

“El gran problema es que hay una serie de coronavirus que están preparados para emerger en humanos”, dice Aaron LeBeau, profesor de patología de la Universidad de Wisconsin-Madison en el Centro de Cáncer Carbone quien ayudó a dirigir el estudio. “Lo que hacemos es preparar un arsenal de terapias VNAR de tiburones que se podrían usar en el futuro para los próximos brotes de SARS. Es una especie de seguro contra el futuro”.

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Universidad de Wisconsin-Madison