Mutaciones en la espiga del SARS-CoV-2 modulan la afinidad del virus con los receptores humanos ACE2 (+análisis in silico)
Este es el título de un nuevo estudio científico, publicado por investigadores venezolanos, que proporciona información valiosa y actualizada sobre cómo las mutaciones observadas en el agente causal de la COVID-19 mejoran la capacidad de dispersión del virus entre los seres humanos.
La investigación, publicada este 8 de marzo de 2021 en Excli Journal, revela que, en un poco más de un año, el virus ha acumulado más mutaciones en la espiga viral las cuales han promovido un aumento en la eficiencia de la unión al receptor que le permite invadir con mayor facilidad las células de nuestro organismo.
Este aumento de la capacidad del virus de unirse mejor al receptor de nuestras células se traduce en un aumento de la virulencia del SARS-COV-2 y, por ende, de su transmisibilidad, publicó el Ministerio del Poder Popular para Ciencia y Tecnología.
Los resultados presentados en este trabajo, de porte teórico, permiten entender, de manera sencilla, las causas del aumento de variantes, como la brasileña, en comparación con el virus «silvestre» o la cepa inicial (virus comúnmente circulante en América). Es una investigación fundamental, ya que el creciente número de variantes del SARS-CoV-2 asociadas con fenotipos altamente transmisibles es una preocupación para la salud pública en el escenario pandémico actual. Esta investigación que aquí se reporta fue desarrollada por Joseph Thomas Ortega, Flor Helene Pujol, Beata Jastrzebska y Héctor Rafael Rangel.
Tres de ellos son venezolanos: Héctor y Flor investigan desde el Laboratorio de Virología Molecular, del Centro de Microbiología y Biología Celular del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC); y Joseph es egresado del IVIC, aunque actualmente trabaja en la Universidad de Case Western, en Cleveland (EE. UU.).
Síntesis: En este documento, se desarrolló un análisis exhaustivo in silico de los cambios que ocurren tras las mutaciones en la espiga viral. El estudio se centró en los mutantes ubicados en el dominio de unión al receptor de la proteína de la espiga viral. Los investigadores analizaron si estos mutantes modulan la interacción con el receptor de la enzima convertidora de angiotensina II del huésped humano (ACE2).
Se evaluaron treinta y dos mutantes de alta prevalencia de la base de datos GISAID, y sus modelos estructurales se construyeron utilizando el servidor SWISS-Model. El efecto de estabilización para cada mutación fue evaluado por el software DUET y DeepDGG. Al aplicar el acoplamiento molecular, utilizando el software Z-Dock y Haddock, se encontró que múltiples mutaciones, incluidas A475V, V455E, V445L y V445I, dieron como resultado una energía libre de unión más alta, en comparación con la proteína de espiga de la cepa inicial (WT); por lo tanto, tenían un efecto desestabilizador sobre la unión a ACE2. Por otro lado, varias mutantes, incluidas las variantes N501Y y B.1.1.7 más prevalentes, así como las variantes K444R, L455F, Q493R e Y505W exhibieron menor energía libre de unión en comparación con la espiga del WT.
Estos mutantes mostraron un mayor número de interacciones electrostáticas con ACE2 que la observada en la espiga del WT, y cambiaron el patrón de interacción de los residuos aminoacídicos cercanos. Los resultados presentados en este estudio contribuyen a una mejor comprensión de los cambios en la interacción entre el SARS-CoV-2 y el receptor ACE2 del huésped humano asociado con mutaciones puntuales en la proteína de la espiga viral. Este conocimiento es consecuente con lo que estamos viendo con las principales variantes actuales.
