El IBGM estudia proteínas del coronavirus para prevenir los peores efectos de la COVID-19
Una investigación analiza si las viroporinas del SARS-CoV-2 favorecen la replicación del virus, un mecanismo que podría detenerse con fármacos ya existentes, evitando los casos más graves de coronavirus
15/07/2020
DICYT El Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM, centro mixto de la Universidad de Valladolid y el CSIC) ha puesto en marcha un proyecto de investigación sobre la COVID-19 que tiene como objetivo estudiar las viroporinas del virus SARS-CoV-2, proteínas del coronavirus que podrían influir en la gravedad de la enfermedad. Los investigadores tratarán de confirmar esta hipótesis y ver si un fármaco ya existente es capaz de anular el efecto de las viroporinas y, por lo tanto, prevenir los peores efectos de la COVID-19.
El estudio, denominado ‘Efectos de las viroporinas del virus SARS-CoV-2 sobre calcio intracelular y su posible reversión para prevenir el CoVID19’ está financiado por la Consejería de Educación de la Junta de Castilla y León y liderado por el director del IBGM, Carlos Villalobos. “Queremos estudiar si estas proteínas son capaces de modificar la señal de calcio en las células”, explica en declaraciones a DiCYT, “porque si lo hacen, podrían favorecer la producción de nuevas partículas virales”.
Todos los virus tienen alguna viroporina, una pequeña proteína que se inserta en las membranas de las células y dejan pasar iones. Cuando los iones son de calcio se pueden producir cambios en la fisiología celular y la consecuencia puede ser que “las células huésped se activen en exceso y fabriquen más virus”.
Villalobos y su equipo, especialistas en el estudio del calcio, han comprobado lo que les sucede a las células cuando se incrementa este elemento. Todo depende del tipo celular. Por ejemplo, algunas se activan para realizar la función que les corresponde, de maneara que “una célula muscular, se contrae”. Por su parte, “las células tumorales proliferan más deprisa cuando hay más calcio, con lo cual se convierten en invasivas. En cambio, el efecto en las neuronas, que no proliferan, es la muerte”, explica.
Colaboración con Luis Enjuanes y PharmaMar
Las viroporinas ya fueron estudiadas en el SARS-CoV-1 (el coronavirus que provocó la epidemia del SARS entre 2002 y 2004) por parte de Luis Enjuanes, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) cuyo trabajo se centra ahora en el desarrollo de una vacuna para el nuevo coronavirus. En ese caso, comprobó que tenía tres viroporinas: E, 3a y 8a. Las tres forman canales iónicos, pero la proteína E es especialmente interesante porque facilita que el virus se replique, es decir, que se formen más partículas virales dentro de la célula.
En el caso del SARS-CoV-2, “analizando la secuencia del virus, pensamos que 8a no se expresa, de manera sólo habría dos viroporinas: la proteína E y la proteína 3a”, apunta Villalobos, que va a colaborar con Enjuanes para tratar de averiguar si el virus utiliza esta estrategia para modular la señal de calcio a su favor, facilitando la proliferación de nuevas partículas virales una vez que infecta las células.
Si esta hipótesis se confirma, la buena noticia es que “podemos modificar esa señal de calcio con fármacos conocidos”. Por eso, esta investigación pretende incluir ensayos con un fármaco antitumoral de la empresa española PharmaMar que se encuentra en fase de ensayos clínicos frente al mieloma múltiple y que también parece tener propiedades antivirales. “Nosotros hemos trabajado previamente con este compuesto y ahora queremos ver si actúa sobre las viroporinas”, comenta Villalobos.
En definitiva, si este estudio confirma que las viroporinas del coronavirus modifican la señal del calcio en las células y que este mecanismo ayuda a la replicación del virus, podría desarrollarse un tratamiento preventivo para que los pacientes infectados no llegasen a sufrir la versión más grave de la COVID-19. Así, una menor carga viral impediría una evolución desfavorable de los pacientes.
Líneas celulares
Este proyecto del IBGM tiene una duración de un año. Para realizar los experimentos, los investigadores van a utilizar varias líneas celulares: células que servirán de modelo para ver lo que sucede con el calcio; neumocitos, células de los alveolos pulmonares; y linfocitos, ya que participan en la respuesta inmune. El trabajo se realiza con proteínas o vectores de expresión, no con partículas virales, porque el objetivo es analizar exclusivamente el efecto de las viroporinas.
Además de este proyecto, que se inicia ahora, el IBGM trabaja en otras cuatro iniciativas relacionadas con la COVID-19. El investigador David Bernardo trabaja en un estudio sobre mecanismos de inflamación; Juan Francisco Arenillas lidera un proyecto de control de la enfermedad que incluye el uso de inteligencia artificial y ‘big data’; Mariano Sánchez Crespo estudia la tormenta de citoquinas asociada a los casos graves; y Juan José Tellería colabora en una investigación sobre la susceptibilidad genética a sufrir las formas más graves de la enfermedad de los pacientes del Hospital Clínico Universitario de Valladolid y que lidera Eduardo Tamayo.
