Sábado 15 DE Agosto DE 2020
Domingo

Perspectiva: COVID-19 (SARS-CoV-2) Los primeros días: la actividad científica

Esta es una contribución del Centro de Ingeniería Bioquímica, Instituto de Investigaciones, Universidad del Valle de Guatemala. carlosrolz@uvg.edu.gt

Fecha de publicación: 02-08-20

Enero 10

El grupo de científicos que estudiaron los coronavirus detectados en el 2003 (SARS-CoV-1) y en el 2012 (MERS) se pusieron en alerta cuando fueron informados que se había colocado en línea el genoma completo de un virus nuevo detectado en Wuhan, el cual causaba el contagio entre humanos en forma acelerada. Inmediatamente diseñaron su trabajo hacia una meta común: encontrar las estructuras proteicas del virus. Para lograrlo, necesitaban escudriñar las 29 mil 811 bases de ácido ribonucleico (ARN) del genoma, buscando las instrucciones de las 25-29 proteínas posibles.

Enero 11

Andrew Mesecar, director del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Purdue empezó a escudriñar el genoma buscando secuencias proteicas conocidas. No le tomó mucho tiempo ya que muchas secuencias le eran familiares, dada su experiencia de 17 años estudiando los coronavirus. Exclamó: “Esto es SARS”. Inmediatamente se puso en contacto con Karla Satchell, microbióloga de la Universidad de Northwestern. Satchell es codirectora del Centro para Genómica Estructural de Enfermedades Infecciosas (CSGID), un consorcio de ocho centros de investigación especializados cabalmente para afrontar esta situación.

El proceso para definir la estructura 3D de alta resolución puede tomar meses, o años en una proteína novel. No era el caso, muchas de las proteínas del virus nuevo tenían una semejanza entre 70-80 por ciento con las del SARS-CoV. Mesecar, investigador del consorcio, seleccionó la proteína Mpro, la proteasa principal del virus que genera proteínas de una secuencia grande que el virus produce al invadir una célula humana. Sin esta enzima, el virus no puede replicarse.

Enero 13

En el laboratorio de Jason McLellan Profesor Asociado de Biociencias Moleculares, Universidad de Texas, se diseñó una construcción genética para otra proteína clave del virus, aquella que constituye la protuberancia en la superficie, la cual le otorga al virus su apariencia de una corona y de ahí su nombre. Previamente en dicho laboratorio se habían determinado las estructuras de protuberancias de otros coronavirus. El estudio se había realizado en cooperación con el biólogo estructural Andrew Ward del Scripps Research Institute y el virólogo Barney Graham del US-NIAID-Centro de Investigaciones de Vacunas. De manera que McLellan y su grupo poseían suficiente experiencia para atacar el problema nuevo. Al mismo tiempo McLellan conversó con la empresa Moderna Therapeutics, Cambridge, Massachusetts, llegando a un acuerdo para la manufactura de una posible vacuna.

Enero 26

Rihe Rao, Haitao Yang y demás colegas de la Universidad Técnica de Shanghái trabajaron día y noche, sacrificando la semana del Año Nuevo Lunar que es feriado, con el objetivo de resolver la estructura de la proteína Mpro y otras tres proteínas que el virus emplea para replicarse. Les tomó una semana: la proteína Mpro consta de dos subunidades similares en forma de corazón, con un sitio activo en cada una. Rao contactó a David Stuart de Oxford. El grupo de Oxford, después de 17 mil experimentos, logró desarrollar el protocolo para cristalizar la proteína purificada.

Febrero 1

El grupo de McLellan en Texas obtuvo la información estructural de la proteína de la protuberancia en la superficie del virus. La protuberancia proteica consistía en tres moléculas idénticas conformando una pirámide, la cual tenía una puerta dinámica. Dicha puerta la emplea el virus para anclarse en un receptor proteico de las células humanas denominado ACE2, en una unión diez veces más poderosa que los anteriores virus SARS-CoV.

Marzo 16

Las estructuras proteicas no son suficientes, dijo Mesecar; deben obtenerse los productos de esa información: los compuestos antivirales y las vacunas. En ese día, solamente después de 65 días de tener acceso en forma pública del genoma del virus, la empresa Moderna inyectó la primera dosis de la posible vacuna a una persona participante en un ensayo de fase 1, patrocinado por el Instituto Nacional de Salud (NIH).

“Las investigaciones prosiguen a una tasa de publicación de resultados sin precedentes en la ciencia. Se estima que desde enero a la fecha se han publicado en revistas internacionales de ciencia alrededor de 23 mil artículos relacionados con COVID-19 (como comúnmente se conoce) revisados por pares, cifra que se duplica cada 20 días. Nunca antes se había visto una explosión de conocimiento científico como la anterior. Para los científicos investigadores estar al día en los descubrimientos representa una tarea descomunal.

“De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, 21 empresas de biotecnología han terminado, o están por terminar, las fases 1 y 2 del desarrollo de vacunas, y 106 están realizando ensayos de eficacia y seguridad en el laboratorio. Otras empresas de biotecnología se encuentran desarrollando anticuerpos monoclonales y varias llevan a cabo ensayos de compuestos antivirales. Es probable que los productos con más éxito en un futuro no tan distante estén disponibles para la población mundial

“Las breves notas presentadas ilustran el enorme esfuerzo inicial de cooperación científica que logró descifrar la estructura del virus, su funcionamiento y sus puntos débiles, información indispensable para poder continuar la laboriosa tarea de producir, esperamos en el futuro cercano, los productos finales que logren controlar esta caótica situación”.

Notas leídas del artículo siguiente:

Megan Scudellari (2020) The sprint to solve coronavirus protein structures — and disarm them with drugs. Nature 581, 252-255.