CORONAVIRUS COVID-19: Como interactúa con las células humanas

Un equipo de científicos chinos acaba de publicar la descripción más detallada de la puerta de entrada del coronavirus a las células humanas. Para entender su trabajo hay que viajar desde las dimensiones visibles en las que vivimos los humanos a las escalas diminutas que dominan los virus y las células.

El trabajo, publicado este miércoles en Science, se adentra en escalas de 2,9 armstrongs, equivalentes a diez mil millonésimas de metro, para estudiar la ACE2, una proteína humana fundamental para que el nuevo coronavirus pueda causar una infección.

Hasta ahora se sabía que el nuevo coronavirus usa una proteína en forma de aguja que encaja en la ACE2 como una llave en una cerradura. Esta unión abre literalmente la puerta de la célula humana para que el virus introduzca en ella su material genético. La maquinaria celular humana confunde ese material —ARN viral— con ARN propio, y empieza a seguir las instrucciones que contiene para fabricar proteínas virales. En cuestión de horas hay millones de copias de ARN viral a partir de las cuales se ensamblan copias del virus que revientan la célula y se lanzan a infectar otras.

Hasta ahora no se había descrito al completo la estructura de esta proteína humana. Y eso es una sorpresa. Los virus llevan miles de años evolucionando junto a nosotros y suelen elegir vías de entrada en la célula que son difíciles de cerrar o eliminar, pues sin ellas esa persona moriría. La proteína ACE2 tiene un papel fundamental en la producción de angiotensina, una molécula que controla la presión sanguínea. Esta proteína se expresa en los pulmones, el corazón, los riñones y los intestinos, y su falta provoca enfermedades cardiovasculares. De esta forma el virus se asegura que su puerta siempre va a estar ahí.

El equipo de científicos chinos que firma el trabajo, del Instituto de Estudios Avanzados Westlake, en Hangzhou, y la Universidad Tsinghua de Pekín, han sido los primeros en describir la forma exacta de esta proteína humana. Los resultados alcanzan un nivel de detalle en algunas zonas que equivalen a 0,00000000035 metros. A este trabajo se le suma otro publicado el pasado febrero por un equipo estadounidense que aportaba un retrato equiparable de la proteína S, la llave viral que encaja en la ACE2. Juntos, estos dos trabajos aportan la descripción más detallada a nivel molecular del primer paso de una infección y muestran la forma de desarrollar anticuerpos que se puedan unir bien a la proteína S del virus, bien a la proteína ACE2 de las células humanas y bloquear así la infección.

“Nuestro trabajo no solo arroja luz en nuestra comprensión del proceso infeccioso”, escriben los responsables del trabajo, “también facilita el desarrollo de nuevas técnicas de detección del virus y posibles compuestos terapéuticos antivirales”, añaden.

El trabajo describe varias mutaciones —cambios en la secuencia de unidades que conforman las proteínas del virus— que aumentan la capacidad y la fuerza con la que el virus se une a las células humanas y otras que la disminuyen, un conocimiento básico para comprender la naturaleza del nuevo virus y cómo se compara a otros similares, como el SARS.

La proteína ACE2 también ayuda a producir otra molécula esencial para las células del intestino y los investigadores sugieren que esa molécula también podría funcionar como un tapón que impida que el nuevo virus SARS-CoV-2 pueda anclarse a las células humanas y comenzar una infección.

“Este tipo de trabajos tiene mucho potencial para diseñar formas de que el virus no entre en las células”, explica Isabel Sola, experta en coronavirus del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC). “En este caso no estaríamos hablando de vacunas, sino de anticuerpos terapéuticos antivirales. Este tipo de moléculas no sirven tanto para inmunizar a gente sana, para eso están las vacunas, sino para curar a las personas que ya se han infectado. Es un tipo de compuestos que ya se han desarrollado para otro coronavirus, el MERS”, detalla la investigadora.

En cualquier caso se trata de un proceso lento que puede llevar meses o años hasta que pueda usarse en humanos. El siguiente paso, explica Sola, sería observar virus vivos o réplicas atenuadas del mismo actuando directamente sobre células humanas para estudiar sus propiedades funcionales.