SAN DIEGO- Investigadores de la Facultad de Medicina de UC San Diego anunciaron el martes que han descubierto un carbohidrato que el virus SARS-CoV-2 usa para adherirse a una molécula celular en los pulmones, lo que tiene implicaciones potenciales para el tratamiento de pacientes con COVID-19.
Desde enero, los investigadores han sabido que el nuevo coronavirus utiliza principalmente una molécula conocida como ACE2, que se asienta como una manija en las superficies externas de las células que recubren los pulmones, para ingresar e infectar esas células. Encontrar una manera de bloquear esa interacción entre el virus y la manija de la puerta como medio para tratar la infección se ha convertido en el objetivo de muchos estudios de investigación.
Los investigadores de UCSD descubrieron recientemente que el virus no puede agarrarse a la manija ACE2 sin un carbohidrato de heparán sulfato, que también se encuentra en la superficie de las células pulmonares.
"ACE2 es solo una parte de la historia", dijo Jeffrey Esko, profesor de medicina celular y molecular en UCSD y codirector del Centro de Capacitación e Investigación en Glicobiología. "No es el panorama completo".
El estudio de Esko, publicado en la revista académica Cell, presenta un nuevo enfoque potencial para prevenir y tratar COVID-19.
Su equipo demostró dos enfoques que pueden reducir la capacidad del virus para infectar células humanas cultivadas en el laboratorio en aproximadamente un 80 a 90%, ya sea eliminando el sulfato de heparán con enzimas o usando heparina como cebo para atraer y unir al coronavirus lejos de células humanas.
La heparina, una forma de heparán sulfato, ya es un medicamento ampliamente utilizado para prevenir y tratar los coágulos de sangre.
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El equipo de Esko ha estudiado durante mucho tiempo el heparán sulfato y el papel que desempeña en la salud y la enfermedad.
El equipo descubrió que el virus se une a la heparina. Cuando se une la heparina, el virus puede unirse a ACE2. Los investigadores encontraron que el virus debe unirse tanto al heparán sulfato en la superficie celular como a ACE2 para poder ingresar a las células pulmonares humanas cultivadas en un plato de laboratorio.
Con este mecanismo de entrada viral establecido, los investigadores se dispusieron a tratar de interrumpirlo. Descubrieron que las enzimas que eliminan el heparán sulfato de las superficies celulares evitan que el SARS-CoV-2 ingrese a las células. Asimismo, el tratamiento con heparina también bloqueó la infección. El tratamiento con heparina funcionó como un antiviral en las dosis que se administran actualmente a los pacientes, incluso cuando los investigadores eliminaron la región anticoagulante de la proteína, la parte responsable de prevenir los coágulos sanguíneos.
Esko advirtió que los hallazgos aún están lejos de traducirse en un tratamiento con COVID-19 para las personas. Los investigadores deberán probar los inhibidores de heparina y heparán sulfato en modelos animales de infección por SARS-CoV-2. En un estudio relacionado, los científicos de UC San Diego también están explorando el papel que juegan los microbiomas humanos, incluidas las bacterias que viven en y sobre el cuerpo, en la alteración del sulfato de heparán y, por lo tanto, influyen en la susceptibilidad de una persona al COVID-19.
"Este es uno de los períodos más emocionantes de mi carrera: todas las cosas que hemos aprendido sobre el sulfato de heparán y los recursos que hemos desarrollado a lo largo de los años se han unido a una variedad de expertos de múltiples instituciones que se apresuraron a colaborar y compartir ideas ", dijo Esko.
