Las fuerzas físicas explican por qué algunas variantes de COVID son más virulentas que otras – Physics World

Un nuevo estudio sobre la estabilidad mecánica de los enlaces entre la proteína de pico del virus SARS-CoV-2 y sus receptores en las células humanas durante la infección ha revelado diferencias en la estabilidad de la unión de variantes virales como Omicron y Delta. El hallazgo, realizado por investigadores de los Países Bajos, Alemania y Estados Unidos, podría ayudar a explicar por qué algunas variantes se propagan más rápidamente que otras.

El SARS-CoV-2, el virus responsable del COVID-19, contiene cuatro proteínas estructurales: envoltura (E); membrana (M); nucleocápside (N); y espiga (S). Las proteínas M, E y S son vitales para ensamblar y formar la capa más externa del virus, incluidos los mecanismos por los cuales el virus ingresa a las células huésped. La proteína N, por su parte, encapsula la información genética del virus.

Técnica de pinzas magnéticas

En el nuevo trabajo, un equipo dirigido por el físico Jan Lipfert of Universidad de Utrecht en los Países Bajos utilizó una técnica altamente sensible llamada pinzas magnéticas para estudiar las propiedades biomecánicas de los enlaces químicos en el virus SARS-CoV-2 en condiciones que imitan las del tracto respiratorio humano. Su ensayo utiliza una construcción proteica que combina el dominio de unión al receptor del virus (esencialmente la punta de la proteína de pico) y el dominio extracelular conocido como ACE2 (el receptor celular del virus y un punto de entrada clave a las células humanas). Estos dos componentes están conectados mediante un conector peptídico flexible.

"Además, nuestra construcción presenta etiquetas peptídicas para unirla con un extremo a una superficie y con un extremo a una pequeña cuenta magnética", explica Lipfert. "Utilizando esta construcción, podemos aplicar fuerzas calibradas con precisión a la interfaz de la proteína del virus unida a su receptor celular".

Dado que los dos socios de unión están conectados con un conector, pueden volver a unirse después de que se rompa el vínculo, añade. "Esto nos permite estudiar las interacciones una y otra vez, en diferentes fuerzas".

Unión más fuerte

Los investigadores descubrieron que, si bien todas las variantes principales del SARS-CoV-2 (incluidas Alfa, Beta, Gamma, Delta y Omicron) tienen una mayor afinidad de unión a las células humanas que la cepa original, la unión de la variante Alfa es especialmente mecánicamente estable. Esto podría explicar por qué se propagó tan rápidamente a finales de 2020 y principios de 2021, en poblaciones con poca o ninguna inmunidad previa al virus.

Sin embargo, también descubrieron que las variantes más recientes Delta y Omicron no necesariamente se unen con más fuerza que las demás, lo que significa que se deben considerar otros procesos al predecir qué variantes podrían volverse más prevalentes.

Lipfert y sus colegas dicen que su idea inicial, al principio de la pandemia, era utilizar espectroscopia de fuerza para estudiar cómo el coronavirus se une a las células. "En febrero y marzo de 2020 nos preguntábamos cómo nuestra experiencia en biofísica podría ayudar a combatir la pandemia mundial", explica Lipfert. “Mientras trabajábamos en el desarrollo del primer ensayo, que se detalló en una preimpresión en otoño de 2020 y finalmente se publicó en PNAS, las diferentes variantes de preocupación surgieron y se extendieron por todo el mundo. Naturalmente, esto nos llevó a preguntarnos si nuestro ensayo también podría usarse para detectar diferencias entre las variantes”.

El equipo, que también incluye científicos de LMU Munich y del Universidad Técnica de Munich, Universidad de Stanford, el Universidad de Washington y Universidad de Auburn, espera utilizar su ensayo y metodología para comprender en detalle los efectos de las mutaciones e incluso predecir nuevas variantes en el futuro. Esto podría ayudarnos a adelantarnos al virus mediante el desarrollo de vacunas actualizadas, afirman.

"Con nuestro método también nos gustaría probar nuevas variantes del coronavirus previstas y observadas", afirma Lipfert. le dice a Mundo Física. "Además, creemos que nuestro enfoque podría ser muy valioso para comprender las interacciones huésped-patógeno de manera más general".

Su estudio se publica en Naturaleza Nanotecnología.

• Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
• PlatoData.Network Vertical Generativo Ai. Empodérate. Accede Aquí.
• PlatoAiStream. Inteligencia Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
• PlatoESG. Carbón, tecnología limpia, Energía, Ambiente, Solar, Gestión de residuos. Accede Aquí.
• PlatoSalud. Inteligencia en Biotecnología y Ensayos Clínicos. Accede Aquí.
• Fuente: https://physicsworld.com/a/physical-forces-explain-why-some-covid-variants-are-more-virulent-than-others/