Estudio encuentra que el bloqueo de una vía del sistema inmune podría detener la infección por COVID-19

Un estudio reciente ha demostrado que el bloqueo de una proteína específica en una vía biológica puede prevenir la infección por SARS-CoV-2 y evitar que el virus desvíe el sistema inmunológico contra células y órganos sanos.

Mientras el mundo espera ansiosamente una vacuna segura y eficaz para prevenir las infecciones del SARS-CoV-2, el virus responsable de la pandemia COVID-19, los investigadores también han dedicado sus esfuerzos a comprender mejor cómo el SARS-CoV-2 ataca al cuerpo en la búsqueda de otros medios para detener su devastador impacto. La clave de una posibilidad, bloquear una proteína que permite que el virus active el sistema inmunológico contra las células sanas, fue identificada en un estudio reciente realizado por un equipo de investigadores de Johns Hopkins Medicine (Baltimore, MD, EUA).

Los científicos ya saben que las proteínas Spike en la superficie del virus SARS-CoV-2, que hacen que el patógeno se vea como la bola espinosa de una maza medieval, son el medio por el cual se adhiere a las células objetivo de la infección. Para hacer esto, las proteínas Spike primero se apoderan del sulfato de heparán, una molécula de azúcar grande y compleja que se encuentra en la superficie de las células de los pulmones, los vasos sanguíneos y el músculo liso que constituye la mayoría de los órganos. Facilitado por su unión inicial con el sulfato de heparán, el SARS-CoV-2 utiliza otro componente de la superficie celular, la proteína conocida como enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), como puerta de entrada a la célula atacada.

El equipo de Johns Hopkins Medicine descubrió que cuando el SARS-CoV-2 ata el sulfato de heparán, evita que el factor H use la molécula de azúcar para unirse a las células. La función normal del factor H es regular las señales químicas que desencadenan la inflamación y evitan que el sistema inmunológico dañe las células sanas. Sin esta protección, las células de los pulmones, el corazón, los riñones y otros órganos, pueden ser destruidas por el mecanismo de defensa con que la naturaleza pretende protegerlas.

“Investigaciones anteriores han sugerido que, junto con la inmovilización del sulfato de heparán, el SARS-CoV-2 activa una serie en cascada de reacciones biológicas, lo que llamamos la vía alternativa del complemento, o APC, que puede provocar inflamación y destrucción celular si el sistema inmunológico la dirige contra órganos sanos”, dijo el autor principal del estudio, Robert Brodsky, MD, director de la división de hematología de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. “El objetivo de nuestro estudio fue descubrir cómo el virus activa esta vía y encontrar una manera de inhibirla antes de que ocurra el daño”.

La APC es uno de los tres procesos de reacción en cadena que involucran la división y combinación de más de 20 proteínas diferentes, conocidas como proteínas del complemento, que generalmente se activan cuando las bacterias o los virus invaden el cuerpo. El producto final de esta cascada del complemento, una estructura llamada complejo de ataque de membrana (MAC), se forma en la superficie del invasor y provoca su destrucción, ya sea creando agujeros en las membranas bacterianas o interrumpiendo la envoltura externa del virus. Sin embargo, los MAC también pueden surgir en las membranas de las células sanas. Afortunadamente, los seres humanos tienen una serie de proteínas del complemento, incluido el factor H, que regulan la APC, la mantienen bajo control y, por lo tanto, protegen a las células normales del daño de los MAC.

En una serie de experimentos, los investigadores de Johns Hopkins utilizaron suero sanguíneo humano normal y tres subunidades de la proteína Spike del SARS-CoV-2 para descubrir exactamente cómo el virus activa la APC, secuestra el sistema inmunológico y pone en peligro a las células normales. Descubrieron que dos de las subunidades, llamadas S1 y S2, son los componentes que unen el virus al sulfato de heparán, lo que desencadena la cascada de APC y bloquea el factor H para que no se conecte con el azúcar y, a su vez, deshabilita la regulación del complemento por la que el factor H impide una respuesta inmune mal dirigida. A su vez, la respuesta del sistema inmunológico resultante a las sustancias químicas liberadas por la lisis de las células muertas podría ser responsable del daño y las fallas de los órganos que se observan en los casos graves de COVID-19. En particular, el equipo de investigación descubrió que, al bloquear otra proteína del complemento, conocida como factor D, que funciona inmediatamente río arriba en la vía del factor H, pudieron detener la cadena destructiva de eventos desencadenada por el SARS-CoV-2. Lo que hace que el descubrimiento sea aún más emocionante es que puede haber medicamentos en desarrollo y ensayos para otras enfermedades que puedan realizar el bloqueo necesario. Los investigadores esperan que su trabajo promueva más estudios sobre el uso potencial de medicamentos inhibidores del complemento contra la COVID-19 que ya se encuentran en proyecto para otras enfermedades.

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Johns Hopkins Medicine