Moléculas inmunes similares a proteínas bloquean el ingreso del SARS-Cov-2 a las células humanas
Los tiburones nodriza (Ginglymostomatidae) son depredadores de lento movimiento que viven en el fondo y acechan a sus presas en las cálidas aguas poco profundas de los océanos Atlántico y Pacífico. En un nuevo estudio los científicos sugieren que los tiburones podrían 'prestar una aleta' en un nuevo y más efectivo tratamiento para la Covid-19.
Los investigadores encontraron que pequeños anticuerpos que se encuentran en la sangre de los tiburones pueden prevenir que el SARS-CoV-2, el virus que causa la Covid-19, y sus variantes entren e infecten células humanas, informa Mark Johnson para el Milwaukee Journal Sentinel.
Los resultados podrían ayudar a los científicos a prepararse para futuros brotes de virus transmitidos por animales que lleguen a los humanos. El estudio puede proporcionar información sobre cómo desarrollar inmunidad sin vacunación contra los virus en aquellos que están inmunodeprimidos y no responden bien a la vacunación, según una declaración de la Universidad de Wisconsin-Madison.
Las proteínas en miniatura, similares a anticuerpos, se conocen como receptores de antígenos variables (VNARS por sus singlas en inglés). Se encuentran entre los dominios de unión naturales más pequeños que se encuentran en la naturaleza. Los VNARS de tiburón son una décima parte del tamaño de los anticuerpos humanos. Los VNARS se unen a las proteínas virales de una manera que previene la infección, según un comunicado.
"El gran problema es que hay una serie de coronavirus que están listos para emerger en humanos", dijo en un comunicado el autor del estudio Aaron LeBeau, patólogo de la UW-Madison. "Lo que estamos haciendo es preparar un arsenal de terapias VNAR de tiburones que podrían usarse más adelante para futuros brotes de SARS. Es una especie de seguro contra el futuro".
Los tiburones han estado en el planeta durante cerca de 500 millones de años y, en ese tiempo, han desarrollado un extraordinario sistema inmunológico con mecanismos de defensa que otros animales mamíferos no tienen, según el Journal Sentinel.
Descubiertos por primera vez por investigadores de la Universidad Libre de Bruselas en la década de 1980, los anticuerpos de los tiburones son diminutos con una forma distintiva que les permite agruparse firmemente y bloquear los coronavirus para que no se adhieran a las células humanas. Por esta razón, los inmunólogos están estudiando los anticuerpos de tiburón para su futuro uso en entornos inmunoterapéuticos y podrían usarse para tratar cánceres y desarrollar nuevos medicamentos. Estos anticuerpos también se encuentran en llamas, alpacas y camellos.
Los anticuerpos extraídos del sistema inmunológico de los tiburones nodriza fueron efectivos contra el coronavirus y sus variantes en ensayos de laboratorio con pulmones humanos y células renales embrionarias. Los investigadores encontraron que los anticuerpos impiden que el virus ingrese a las células al evitar que la proteína de pico se adhiera al receptor ACE2 en las células humanas, informa el Milwaukee Journal Sentinel.
En colaboración con expertos de la Universidad de Minnesota y Elasmogen, una empresa de biotecnología escocesa que trabaja en VNAR terapéuticos, el equipo probó los VNAR de tiburón contra el SARS-Cov-2 infeccioso y un pseudotipo que no replica las células, explica el comunicado. De una lista de miles de millones de VNARS, los investigadores identificaron tres que impidieron que el SARS-Cov-2 ingresara a las células humanas.
Uno de estos VNARS incluyó 3B4, que se unió a la proteína de pico viral cerca de donde el SARS-Cov-2 se une a las células humanas. Esta ubicación de unión en la proteína del pico viral es común en otros tipos de coronavirus y podría estar dirigida a combatir virus que aún no han llegado a los humanos. El sitio de unión 3B4 también se encuentra en variantes de SARS-Cov-2, como Delta.
Si bien los anticuerpos pertenecen a los tiburones, LeBeau dice que son lo suficientemente similares a los anticuerpos humanos que el rechazo es poco probable, según el Journal Sentinel. Sin embargo, debido a que los anticuerpos del tiburón son tan pequeños, presentarlos a un paciente con Covid-19 puede no ser tan efectivo porque se filtrarían a través de los riñones más rápido que los anticuerpos humanos, informa Toni Galli para WKOW. A su vez, los pacientes no tendrían tiempo suficiente para aprovechar completamente los beneficios para desarrollar inmunidad.
LeBeau dijo a WKOW que trabajar en equipo con Elasmogen puede significar ensayos en humanos y el desarrollo de un tratamiento con anticuerpos de tiburón podría ocurrir tan pronto como en dos años. Antes de que lleguen a los ensayos en humanos, los anticuerpos de tiburón deben probarse en ratas o ratones para determinar la seguridad. Luego, si pasan este proceso, los anticuerpos se probarán en primates no humanos. Si todo sale bien desde allí, los anticuerpos de tiburón estarían listos para un ensayo clínico de fase I en humanos, informa el Journal Sentinel.
"Creemos que son la próxima gran novedad", dice LeBeau al Journal Sentinel. "Este es el primer artículo que muestra su eficacia contra una enfermedad infecciosa".
La investigación se ha publicado en Nature Communications: Mechanisms of SARS-CoV-2 neutralization by shark variable new antigen receptors elucidated through X-ray crystallography
