Investigadores de la Universidad de California en Riverside y de la Universidad de California en San Diego han cartografiado interacciones hasta ahora desconocidas entre el ARN del SARS-CoV-2 y proteínas implicadas en la replicación y la regulación viral. Los hallazgos podrían ayudar a orientar el desarrollo de tratamientos antivirales dirigidos a partes del virus que tienen menos probabilidades de cambiar rápidamente.
El estudio, publicado en Nature Communications, se centró en interacciones en las que participan la ARN polimerasa dependiente de ARN, o RdRp, y la nucleocápside, o proteína N. Estas proteínas son esenciales para el ciclo de vida del virus. Los experimentos mostraron que alterar sitios específicos de interacción redujo significativamente la replicación viral.
Los investigadores utilizaron la inmunoprecipitación y el entrecruzamiento mejorados, conocidos como eCLIP, para examinar las interacciones en todo el genoma viral. A diferencia de los métodos que se centran únicamente en regiones cuya importancia se ha predicho de antemano, esta técnica permitió al equipo identificar sitios que no se habían reconocido previamente.
Una interacción involucró a la proteína N y a la región 5′ no traducida situada al inicio del genoma viral. Esta región contiene una estructura de ARN conservada que se encuentra entre los coronavirus, y el estudio indica que su interacción con N podría influir en la traducción, el proceso mediante el cual el ARN viral dirige la producción de proteínas.
El equipo también identificó una interacción entre RdRp y el ARN que codifica la proteína viral NSP3. Según los investigadores, este resultado sugiere que el ARN viral podría tener funciones reguladoras adicionales, más allá de actuar como molde para la producción de proteínas.
Para comprobar si los sitios podían ser objeto de intervención, los investigadores utilizaron oligonucleótidos antisentido, que son secuencias cortas de ácidos nucleicos modificados diseñadas para unirse a regiones específicas del ARN. El bloqueo de las interacciones identificadas redujo la replicación viral en células Vero, derivadas de células de mono verde africano, y produjo resultados similares en células pulmonares humanas.
Los hallazgos respaldan la idea de dirigirse a elementos conservados del ciclo de vida viral en lugar de a características que cambian rápidamente, como la proteína de la espícula. Los antivirales existentes ilustran esta estrategia: el remdesivir actúa sobre RdRp, mientras que Paxlovid actúa sobre proteínas virales implicadas en el procesamiento de largas cadenas de proteínas producidas durante la infección.
Los investigadores subrayaron que el trabajo sigue siendo una prueba de concepto inicial. Los experimentos se realizaron en cultivos celulares, y serán necesarios estudios en animales para determinar si el enfoque podría conducir a un tratamiento.
Dado que algunas de las secuencias de ARN y proteínas implicadas están conservadas entre los coronavirus, los investigadores afirmaron que la estrategia podría llegar a respaldar terapias activas contra múltiples coronavirus, en lugar de contra variantes individuales. Joy Xiang, profesora adjunta de ciencias biomédicas en la UCR, continúa estudiando interacciones similares entre el ARN y las proteínas en otros virus, mientras que el grupo de Gene Yeo en la UC San Diego está desarrollando tecnologías relacionadas.
Fuentes: Phys.org.