La pandemia por COVID-19 ha reconfigurado el trabajo, los hábitos y la vida en general de todas las personas y, dentro de esas transformaciones, la ciencia también viene mostrando los esfuerzos de quienes la llevan adelante por encontrar soluciones a la emergencia sanitaria, ya sea a través de una vacuna, tratamientos terapéuticos o herramientas para sobrellevar el confinamiento de la mejor manera posible.

En el caso del Laboratorio de Biología de Sistemas del Centro Regional de Estudios Genómicos (CREG, UNLP), el aporte fundamental que acaba de hacer consiste en la descripción de un nuevo mecanismo de interacción entre SARS-Cov-2, el virus responsable de la infección, y su huésped, es decir, las células que ataca. El hallazgo se publica hoy mismo en la revista Frontiers in Cell and Developmental Biology, y es uno de los primeros trabajos argentinos sobre el tema en ser reportado internacionalmente.

Algo que se conoce que desde hace tiempo es que, para multiplicarse, los virus utilizan la maquinaria de la célula que invaden. Dentro de esos recursos que aprovechan hay unos llamados ARN de transferencia o tRNAs, por sus siglas en inglés, unas pequeñas moléculas que sirven para fabricar las proteínas necesarias tanto para el invasor como para el huésped.

“Ese uso que hace el virus provoca una deficiencia de ciertas proteínas en la célula, y lo que nosotros hicimos fue buscar específicamente cuáles son los más utilizados por el coronavirus y de qué manera repercuten los déficits que traen aparejados”, explica Luis Diambra, investigador del CONICET y uno de los autores del estudio junto con Andrés Alonso, becario del organismo, ambos con lugar de trabajo en el CREG.

A través del análisis del genoma del coronavirus, los científicos observaron que este utiliza principalmente algunos tRNAs que se corresponden con ciertos aminoácidos específicos. Luego buscaron en las células –trabajaron con tejido pulmonar– aquellos genes que también emplean esos mismos tRNAs. Así, encontraron cuatro grupos de genes que se ven especialmente afectados por la interacción virus-huésped, de los cuales tres resultaron muy interesantes porque se vinculan con características concretas observadas en pacientes de la enfermedad.

“El primer grupo reúne a ciertos genes vinculados al sistema inmunitario. Concretamente, vemos que el virus les roba dos proteínas llamadas HSP90 y beta2-microglobulina, provocando que las células se queden con cantidades menores de ambas, y por ende vean su función afectada. Esta acción le permitiría al coronavirus evadir las defensas naturales del cuerpo”, describe Diambra.

El segundo de los grupos de genes reúne a aquellos que expresan una proteína llamada Alfa-2 macroglobulina, que cumple tres funciones, cada una de las cuales muestra relación con síntomas observados en pacientes con COVID-19. Por un lado, se encarga de disminuir los procesos inflamatorios del organismo; por otro, es inhibidora de proteasas, que son unas enzimas que el virus necesita para funcionar. Por último, también captura proteínas mal plegadas –es decir, que se “aglutinan” y dan lugar a enfermedades–, las cuales suelen ser más abundantes en situaciones de estrés.

“La disminución de Alfa-2-macroglobulina es muy importante en el contexto del COVID-19, no solo como inhibidora de las proteasas del virus, sino porque en ese rol también inhibe proteasas internas, que regulan la coagulación de la sangre. Es probable que la presencia de ese proceso en los alvéolos de pacientes con coronavirus se deba precisamente a la carencia de esta proteína. Además, por ser una de las encargada de absorber los factores inflamatorios, su pérdida puede estar vinculada a la aparición de la tormenta de citocinas”, dice en referencia a una reacción inmunológica potencialmente mortal también observada entre la sintomatología de la enfermedad.

El último grupo de genes afectados por este virus es el de que aquellos que codifican para una proteína llamada MGP, expresado en grandes cantidades en los pulmones, arterias y venas. Sus mutaciones se asocian con el síndrome Keutel, un trastorno que provoca calcificación de cartílagos y tejidos blandos y erupciones permanentes en la piel. Este último síntoma también aparece transitoriamente en los pacientes con COVID-19.

Actualmente, los autores del trabajo continúan profundizando esta línea de investigación con la hipótesis de que un mayor conocimiento sobre los mecanismos de interacción entre el virus y su huésped podría eventualmente servir no solo para inhibir su replicación, sino también para el tratamiento de los síntomas y secuelas asociados.

Sobre investigación:

Luis A. Diambra. Investigador independiente. CREG, UNLP.

Andrés M. Alonso. Becario posdoctoral. CREG, UNLP.

Andrés Mariano Alonso and Luis Diambra. SARS-CoV-2 Codon Usage Bias Downregulates Host Expressed Genes With Similar Codon Usage. Front. Cell Dev. Biol., 20 August 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2020.00831