Si bien los mecanismos de entrada del SARS-CoV-2 en las células huésped están cada vez mejor documentados, las interacciones moleculares directas entre el virus y su huésped siguen sin comprenderse bien. Científicos del Institut Pasteur, el CNRS (El Centro Nacional de Investigaciones Científicas, más conocido por sus siglas CNRS, es el más grande…), Universidad (Una universidad es una institución de educación superior cuyo objetivo es la…) París ( París es una ciudad francesa, capital de Francia y capital de la región…) Ciudad (La ciudad (del latín civitas) es una palabra que designa, en la Antigüedad antes de la…), Helmholtz Munich, el Centro Donnelly de Celulares y Biomolecular Research en Toronto y el Centro de Biología de Sistemas del Cáncer en Boston (Cartografía se refiere a la elaboración y estudio de mapas geográficos. La.. .) sistemática (En las ciencias de la vida y en la historia natural, la sistemática es la ciencia que tiene por.. .) contactos moleculares entre el virus (Un virus es una entidad biológica que requiere una célula huésped, que utiliza…) SARS-CoV-2 y su huésped humano.
Cómo se comunica el SARS-CoV-2 con las células humanas: mapeo de contactos moleculares.
© Helmholtz Múnich | Matthieu Louis – stock.adobe.com
La identificación de socios directos de proteínas virales ha puesto de manifiesto cadenas de conexión entre proteínas virales y proteínas humanas cuyas diferencias genéticas podrían influir en la gravedad de los síntomas de (La gravedad es una de las cuatro interacciones fundamentales en la física) COVID-19. Estos resultados se publicaron en la revista Nature Biotechnology el 10 de octubre de 2022.
La respuesta inmunitaria del huésped, así como cada paso del ciclo viral, están mediados por contactos directos entre las moléculas virales y las del huésped. La gran mayoría de los contactos entre el SARS-CoV-2 y las células humanas aún no se han identificado.
Un equipo internacional de investigadores ha generado un mapeo sistemático de contactos directos entre proteínas virales y proteínas humanas, llamado «contactoma». Así, se han identificado más de 200 contactos directos proteína-proteína, proporcionando el primer mapeo completo del contactoma del virus SARS-CoV-2 en humanos (Un hombre es un individuo macho adulto de la especie denominada Hombre Moderno (Homo… ).
Para ello, los científicos llevaron a cabo un examen sistemático de las interacciones de una treintena de proteínas virales, con ~17.500 proteínas humanas, o aproximadamente 450.000 pares de proteínas. Dicho mapeo puede compararse con la resolución de un enorme rompecabezas, que requiere el uso de robótica para interrogar a alta velocidad (El término alta velocidad (o banda ancha por traducción literal de la expresión anglosajona…) tal número (La noción del número en lingüística se trata en el artículo «Número…) de pares de proteínas, y la inteligencia artificial (La inteligencia artificial o computación cognitiva es la «búsqueda de caminos… ) para la valoración inicial de si existen o no interacciones.
Este mapeo ha permitido establecer conexiones entre ciertas proteínas del SARS-CoV-2 y proteínas humanas codificadas por genes ligados a una probabilidad (Probability (del latín probabilitas) es una valoración del carácter probable de un… ) aumentada a desarrollar una forma grave de COVID-19, o a la existencia de patologías como trastornos cardíacos o trastornos metabólicos (diabetes, etc.) «Ya sabemos que las diferencias genéticas en los humanos juegan un papel clave en el ‘curso y la gravedad de una infección con SARS-CoV-2», dice el Prof. Pascal Falter-Braun, co-último autor, director del Instituto de Biología de Redes (INET) en Helmholtz Munich. “Gracias a la identificación de puntos de contacto moleculares, ahora es posible examinar los mecanismos subyacentes”, continúa.
Luego, los investigadores continuaron su trabajo a través del análisis funcional (en matemáticas, el término funcional se refiere a ciertas funciones….) de estas proteínas. Pudieron demostrar que al interactuar directamente con ciertas proteínas del huésped, el virus activa importantes vías de señalización inflamatoria. Estos contactos podrían explicar las reacciones inflamatorias «exageradas» que juegan un papel clave en la evolución hacia una forma grave de COVID-19.
«Nuestra experiencia en las interacciones virus-huésped, combinada con la biología de los virus de ARN (un virus de ARN es un virus que utiliza ARN como material genético, o…), ha hecho posible evaluar la dependencia del virus frente a determinadas proteínas en humanos», indica Caroline Demeret, jefa del grupo de Interactómica de la unidad de Genética (La genética (del griego genno γεννώ = dar a luz) es…) la naturaleza molecular de los virus de ARN ( Institut Pasteur/CNRS/Université Paris Cité) en el Institut Pasteur (El Institut Pasteur es una fundación privada francesa sin ánimo de lucro que…), y co-último autor del estudio.
El equipo desarrolló así líneas celulares humanas eliminadas de genes que codifican proteínas a las que se unen las proteínas del SARS-CoV-2. Los científicos observaron que de los 8 genes probados, la eliminación de 5 genes provoca una reducción significativa en la replicación viral, lo que respalda su relevancia funcional. Entre estos genes, el que codifica para la proteína (Una proteína es una macromolécula biológica compuesta por uno o más…) USP25 ha llamado especialmente la atención de los científicos. “Al utilizar una molécula que bloquea la USP25 en la célula humana, se reduce considerablemente la replicación viral”, indica Caroline Demeret. «Esto abre perspectivas en términos de terapia antiviral. Planeamos buscar moléculas que impidan esta interacción (una interacción es un intercambio de información, afecto o energía entre dos agentes dentro de…), lo que allanaría el camino para más enfoques terapéuticos dirigidos». ella agrega.
Finalmente, los científicos observaron que las interacciones directas difieren entre las cepas de SARS-CoV-2. Estos datos (En tecnología de la información (TI), un dato es una descripción elemental, a menudo…) sugieren una cierta plasticidad del contactoma del SARS-CoV2 con las proteínas humanas. «El análisis de estas interacciones según las variantes del SARS-CoV-2 podría ayudar a evaluar el riesgo que representan las variantes emergentes». concluye Caroline Demeret.
El mapeo de contactos directos entre proteínas virales y proteínas humanas denominado “contactoma” servirá de plataforma a la comunidad científica (Un científico es una persona que se dedica al estudio de una ciencia o ciencias y que…) para la in -estudio en profundidad de las interacciones identificadas, comprensión del impacto de estas sobre los mecanismos moleculares y la evolución clínica, y por tanto el descubrimiento de puntos de partida para nuevos enfoques terapéuticos.
Publicación:
Un mapa a escala de proteoma del contactoma humano SARS-CoV-2,
Nature Biotechnology, 10 de octubre de 2022.
https://doi.org/10.1038/s41587-022-01475-z
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