Universidad Nacional de La Plata - Facultad de Ciencias Exactas

24 de Agosto de 2020 | 5 ′ 46 ′′


Científicos de la UNLP descubrieron por qué el coronavirus evade al sistema inmune



Ayudar a disminuir los efectos perjudiciales y las secuelas de la infección y diseñar virus atenuados para el desarrollo de vacunas, se cuentan entre las posibilidades del hallazgo. Los especialistas establecieron que el COVID-19 tiene un nuevo mecanismo viral que le permite controlar la respuesta inmune de las células invadidas.

Un equipo de investigadores locales logró determinar los mecanismos por los cuales el coronavirus es capaz de evadir la respuesta inmune innata en los seres humanos, y cómo es que se producen algunos de los efectos colaterales de la enfermedad, como el temido síndrome respiratorio agudo severo (SARS). Los descubrimientos se hicieron en el Laboratorio de Biología de Sistemas del Centro Regional de Estudios Genómicos (CREG), de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP y del Conicet.

El COVID-19 se extendió por todo el mundo y fue declarado por la Organización Mundial de la Salud como pandemia. El agente patógeno es un nuevo coronavirus (SARS-CoV-2), que tiene la capacidad de afectar las células pulmonares a gran velocidad. El descubrimiento de los investigadores argentinos determina que el COVID-19 tiene un nuevo mecanismo viral que le permite regular la expresión de genes de las células invadidas y así controlar su respuesta inmune.

Los virus dependen obligatoriamente de la maquinaria celular, es decir, el conjunto de moléculas que fabrican las proteínas de sus huéspedes para su replicación. Por lo tanto, necesitan de factores de traducción del huésped celular como ribosomas y ARN de transferencia (ARNt). Así el consumo de ARNt específicos para la replicación del virus podría tener consecuencias en la fabricación de las proteínas de la propia célula, expresión de genes del huésped. La alta similitud en el uso de codones (secuencia de tres nucleótidos de ARN que corresponde a un aminoácido específico) entre el virus y el huésped puede conducir a un efecto nocivo en el huésped.

El doctor Luis Diambra, a cargo del Laboratorio de Biología de Sistemas del CREG explicó a Argentina Investiga: “en este estudio nos centramos en el análisis de la composición de codones usado por las proteínas virales y su relación con la síntesis de proteínas de la célula huésped, es decir las células del pulmón infectadas. Nuestro análisis revela que los codones preferidos del nuevo coronavirus tienen una representación pobre de nucleótidos G o C en la tercera posición de los codones, una característica que podría conducir a un desequilibrio en el pool de tRNAs (varias moléculas un poquito distintas entre sí que tienen el mismo nombre) de las células infectadas con serias implicaciones en la síntesis de proteínas de las células”.

“Al integrar esta observación con los datos proteómicos de las células infectadas, observamos una tasa de traducción reducida de las proteínas del huésped que tiene dos características: en primer lugar son normalmente muy abundantes en la célula; y además, usan los mismos codones que aquellos preferidos por el virus”, detalló Diambra.

“El análisis funcional de los 27 genes indicados por nuestro estudio ayuda a comprender cómo este virus evade la respuesta inmune innata, como así también es la causa de algunos efectos colaterales, como la tormenta de citosinas, que es una respuesta inmune descontrolada que daña las células sanas causando inflamación, trastornos de la coagulación y el síndrome de Keutel, observados en forma temporal en los pacientes con COVID-19”, agregó el científico.

La investigación detectó distintos genes que están regulados negativamente por el nuevo mecanismo viral del COVID-19 en tres procesos diferentes. Al respecto Diambra puntualizó: “dentro del grupo de genes involucrados en la respuesta inmune podemos mencionar a HSP90AB1 y beta2-microglobulina, una de las proteínas que conforman el MHC de clase I. La disminución de este grupo de genes podría estar involucrada en la evasión del sistema inmune por parte del virus”.

“Otros genes identificados estarían involucrados en los efectos colaterales como la tormenta de citocinas que es la mayor complicación de la enfermedad. En este sentido, se observa una disminución significativa de la A2M que es una proteína con un rol muy importante en el contexto del COVID-19. Esta proteína tiene la actividad de inhibir la proteasas que el virus necesita, además de disminuir la inflamación, dado que se sabe que se une a varios factores proinflamatorios”.

“Por último encontramos que la MGP también está disminuida, esta proteína inhibe la calcificación de tejidos blandos, como el pulmón. Mutaciones en esta proteína llevan al síndrome de Keutel, que es una de la manifestaciones temporales observadas en los pacientes COVID-19”.

Los científicos aseguran que, así como el virus regula la traducción del huésped mediante el uso de codones, la manipulación biotecnológica de la frecuencia de los codones podría usarse para diseñar virus atenuados (vacunas). La estrategia de cambiar el uso de codones en el virus ya ha sido utilizada para el diseño de vacunas contra otros virus.

“Creemos que nuestros resultados arrojan luz sobre cómo es la patogenia del virus, proceso que ocurre cuando el virus infecta a un hospedador. Este conocimiento podría ayudar a disminuir los efectos perjudiciales y las secuelas de la infección”, concluyó Diambra. El trabajo de los investigadores Luis Diambra y Andrés Alonso fue recientemente publicado en la prestigiosa revista científica “Frontiers in Cell and Developmental Biology”.

Link: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2020.00831/full

Eduardo Spínola
espinola72@gmail.com
Dirección General de Comunicación Institucional
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