Mientras los científicos de todo el mundo compiten para desarrollar una vacuna contra el SARS-CoV-2, el coronavirus que causa COVID-19, un equipo internacional dirigido por Davide Corti en Vir Biotechnology y David Veesler en la Universidad de Washington ha estado trabajando alrededor delreloj en un enfoque complementario: identificar anticuerpos neutralizantes que podrían usarse como tratamiento preventivo o como terapia posterior a la exposición.
Sus últimos hallazgos, que incluyen datos recopilados en la Fuente de luz avanzada ALS del Berkeley National Laboratory Berkeley Lab, indican que los anticuerpos derivados de los sobrevivientes del SARS podrían bloquear de manera potente la entrada de SARS-CoV-2 y otros coronavirus estrechamente relacionados en las células huéspedEn un estudio publicado esta semana en Naturaleza , los científicos señalan que el anticuerpo candidato más prometedor ya está en un camino de desarrollo acelerado hacia los ensayos clínicos.
"Estamos muy emocionados de haber encontrado este potente anticuerpo neutralizante que esperamos participe en el fin de la pandemia de COVID-19", dijo Veesler.
Aprovechando el sistema inmune
Los anticuerpos neutralizantes son proteínas pequeñas que inhiben a los patógenos al unirse a la molécula o moléculas que el microbio o virus usa para infectar las células huésped. En humanos y otros animales, las células inmunes especiales producen anticuerpos neutralizantes en respuesta a las infecciones, de modo que si es lo mismoSe encuentra nuevamente el patógeno, el cuerpo puede eliminarlo más rápidamente. Aunque los anticuerpos neutralizantes naturales generalmente solo se producen en el cuerpo durante un tiempo limitado después de la infección inicial, investigaciones anteriores con coronavirus muestran que los anticuerpos neutralizantes duran uno o dos años, los científicos pueden fabricarcantidades farmacéuticas de anticuerpos idénticos siempre que conozcan la secuencia de la proteína. Los anticuerpos producidos en masa pueden administrarse a personas que aún no tienen ninguno de sus propios anticuerpos contra ese patógeno en particular. Las vacunas, por otro lado, inducen al cuerpo aproduce sus propios anticuerpos al introducir una parte cuidadosamente elegida de un patógeno, generalmente una molécula de su exterior ssuperficie o una versión debilitada o inerte de todo el patógeno.
Poco después de que surgiera el SARS-CoV-2 a fines de 2019, Veesler y sus colegas comenzaron a detectar posibles anticuerpos neutralizantes entre los identificados por los sobrevivientes de SARS y MERS en 2003 y 2013, respectivamente. El equipo de biología estructural de Veesler se especializa en estudiar la maquinaria de proteínas quelos agentes patógenos usan para infectar a los huéspedes. El trabajo es crucial para descubrir qué moléculas pueden ser atacadas por tratamientos y vacunas. Su investigación previa sobre los coronavirus que causan SARS y MERS reveló que algunos anticuerpos neutralizantes producidos en respuesta a esas enfermedades también fueron efectivos contracoronavirus relacionados. Entonces, sospecharon que varios podrían inhibir el SARS-CoV-2, que está muy estrechamente relacionado con el SARS-CoV.
El examen arrojó ocho anticuerpos que se pueden unir a la glucoproteína del pico del SARS-CoV-2, una estructura en forma de pirámide en la superficie viral, compuesta de proteínas con carbohidratos unidos, que facilita la entrada en la célula huésped. Varios estudios han sugeridoque la glucoproteína espiga es el objetivo principal tanto para los anticuerpos neutralizantes como para las vacunas, y las vacunas actualmente en desarrollo usan una parte de esta estructura para preparar el sistema inmunitario. Otras pruebas redujeron el campo para revelar un anticuerpo contra el SARS-CoV, llamado S309, que tuvo éxitoneutraliza el SARS-CoV-2.
mapeo de la estructura
Para comprender cómo este anticuerpo dificulta la proteína espiga y para reunir la información necesaria para reproducirla, el equipo detrás del estudio actual usó microscopía crioelectrónica cryo-EM en el centro de crioem de Arnold y Mabel Beckman de la Universidad de Washington yLa cristalografía de rayos X realizada en ALS beamline 5.0.2., Que es administrada por el Centro Berkeley de Biología Estructural BCSB. La ALS, una instalación para usuarios del Departamento de Energía DOE abierta a equipos industriales y comerciales, esun acelerador de partículas llamado sincrotrón que produce haces de luz extremadamente brillantes desde infrarrojos hasta rayos X. Los haces se dirigen a líneas de haz para soportar una amplia gama de técnicas científicas, incluida la cristalografía de proteínas. El funcionamiento del ALS para realizar esta investigación fue respaldado enparte del Laboratorio Nacional de Biotecnología Virtual del Departamento de Energía de EE. UU., un consorcio de laboratorios nacionales del DOE con capacidades centrales relevantes para las amenazas planteadas por COVID-19, y financiado under Ley de Ayuda, Alivio y Seguridad Económica del Coronavirus CARES.
"El grupo de David es un usuario más reciente de las líneas de luz BCSB", dijo Marc Allaire, biofísico en el Área de Biociencias de Berkeley Lab y jefe del BCSB. "En 2018, usaron el ALS para examinar las glucoproteínas de otros coronavirus yinvestigue cómo los anticuerpos potenciales se unen a ellos, y cuando quedó claro que el SARS-CoV-2 era una amenaza, pudimos darle al equipo tiempo prioritario para usar las líneas de luz ". El grupo usó el ALS a principios de febrero y el 31 de marzoanalizaron muestras cristalizadas de S309. Estas muestras no son infecciosas y no representan ningún riesgo para la seguridad.
"He estado en el campo durante bastante tiempo y todavía estoy fascinado por el poder de la cristalografía de proteínas", agregó Allaire. En la cristalografía, un haz de luz de rayos X dirigido a muestras cristalizadas genera patrones de difracción. Las intensidades deLos puntos difractados se miden y se utilizan para reconstruir un mapa 3D de la estructura atómica de una molécula. Beamline 5.0.2 es una línea de haz de cristalografía especializada que ha estado en funcionamiento durante 20 años apoyando un amplio espectro de estudios de biología estructural y descubrimiento de fármacos ".me siento privilegiado de contribuir al increíble esfuerzo de David y Davide y la promesa de S309 ".
El trabajo de Veesler y Corti está financiado por el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales NIGMS, el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, un Premio Pew Biomedical Scholars y un premio del Fondo Burroughs Wellcome. El Centro Berkeley de Biología Estructural está respaldadoen parte por el Instituto Médico Howard Hughes y NIGMS.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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