En el último #IMIMseminarsathome se presentaron los dos primeros proyectos del Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM) para combatir la COVID-19. En este artículo resumimos lo que ambos estudios pretenden conseguir.
Inhibiendo la entrada del coronavirus a la célula
El proyecto dirigido por Jana Selent, Investigadora Principal del programa de investigación sobre informática biomédica, tiene como objetivo identificar fármacos antivirales para intervenir en el ciclo vital de SARS-CoV-2, previniendo su entrada a las células.
Para aumentar las oportunidades de encontrar este fármaco, el personal investigador está llevando a cabo una estrategia dual, estableciendo dos proteínas a la vez como diana terapéutica. Una de ellas la usa el virus para unirse a la célula huésped; se trata de la proteína spike, y es por ella que el coronavirus se llama así. La otra, también involucrada en catalizar la entrada del virus a la célula, es una enzima que encontramos en la membrana de las células humanas. Con la finalidad de encontrar un fármaco lo antes posible, el personal científico está usando drug re-profiling.
El drug re-profiling consiste en reasignar un medicamento existente, con un perfil de seguridad conocido y que originalmente es usado para otra cosa, para el tratamiento de una nueva enfermedad; en este caso, COVID-19.
«Empezamos con una base de datos estructural de 7.000 componentes, todos ellos medicamentos que han sido aprobados por las diferentes organizaciones oficiales (FDA, etc.), así como sus metabolitos, si son conocidos. Hacemos un cribado virtual para ver cuáles podrían ser útiles contra el SARS-CoV-2″, explica Selent.
Existen dos maneras para hacer este cribado virtual:
- El cribado virtual basado en las dianas terapéuticas consiste en empezar con la información estructural de tu diana y buscar fármacos que puedan unirse a ella y modularla.
- El cribado virtual basado en los farmacóforos se lleva a cabo cuando no dispones de información estructural de tu diana, pero sí información de otras moléculas (por ejemplo, inhibidores) que interactúan con ella. Se analizan las características de estas moléculas y se buscan fármacos similares a ellas.
Jana Selent y su equipo están usando ambas estrategias, la basada en dianas terapéuticas (siendo en el caso de COVID-19 la proteína spike la diana) y la basada en farmacóforos (siendo en el caso de COVID-19 la enzima de membrana de la cual no se dispone de información estructural).
Convirtiendo los spikes del coronavirus en espías
«Muchos estudios que han sido recientemente publicados nos proporcionan información de la estructura de la proteína spike, y cómo esta reconoce la célula huésped. Actualmente usamos simulaciones informáticas para caracterizar mejor la dinámica de esta interacción y descubrir cuáles son los lugares específicos por los que la proteína vírica se une a la célula huésped», comenta la líder del grupo. Su equipo ha identificado ya siete fármacos candidatos cribados de entre un total de 7.000 componentes de la base de datos para ver si alguno de ellos es capaz de bloquear estos lugares.
«Estamos avanzando hacia la tercera fase del proyecto para algunos de los candidatos, tales como la ivermectina, originalmente un antiparasitario, que parece prometedor. Esta siguiente fase consistirá en un ensayo in vitro que esperamos que tenga lugar a finales del mes de abril con nuestros colaboradores de la compañía de biotecnología Interax», añade la científica. Después de esto, el grupo espera avanzar hasta la última fase: los ensayos clínicos. Selent espera que esto pueda ser relativamente rápido, pues los medicamentos que están investigando ya han sido aprobados para uso humano.
El poder del sistema inmune
Giuliana Magri, del grupo de investigación sobre células B en el IMIM, intenta encontrar otra manera para ayudar a los pacientes de COVID-19.
La idea es que los anticuerpos generados por los pacientes de COVID-19 puedan ser usados para neutralizar la infección del coronavirus en otras personas. «Un estudio reciente, por ejemplo, demostró que el plasma de pacientes convalescientes podía ayudar en el tratamiento de los pacientes graves de COVID-19», explica.
El estudio que dirige tiene dos partes:
- Caracterización de la dinámica de la respuesta de los anticuerpos en pacientes de COVID-19, que permitirá al personal investigador identificar pacientes muy responsivos (es decir, pacientes con elevadas concentraciones de anticuerpos).
- Generación de anticuerpos monoclonales humanos recombinantes específicos a partir de células B de la sangre periférica de estos pacientes muy responsivos.
Están incluyendo pacientes con COVID-19 del Hospital del Mar en este estudio. «Recogeremos muestras de sangre unos 8 días después de ver síntomas — cuando hay un pico en la generación de anticuerpos — y otra vez tres meses después. Analizaremos la dinámica de la respuesta de los anticuerpos a través de ensayos serológicos para detectar los anticuerpos específicos y el perfil inmune», comenta la investigadora.
De uno o dos pacientes altamente responsivos (con elevados niveles de células B específicas para SARS-CoV-2), una vez recuperados, recogeran muestras de sangres, aislaran sus células B y clonaran las cadenas ligeras y pesadas de los anticuerpos para producirlos en masa.
«Esperamos generar y seleccionar al menos 100 anticuerpos monoclonales específicos de SARS-CoV-2. A largo plazo, nos gustaría analizar su capacidad de neutralización, seleccionar el mejor (o los dos mejores) y producirlos a gran escala para utilizarlos como tratamiento biológico», concluye Magri.
Puedes escuchar ambos seminarios en este vídeo (en inglés):
