El nuevo coronavirus y la enfermedad que provoca desatan para la investigación científica un grandísimo estímulo en diferentes campos del conocimiento: el mundo entero espera con ansiedad la vacuna contra el SARS-CoV-2 y en ello se empeñan diversos grupos con estudios punteros y avances prometedores que utilizan distintas y novedosas metodologías para su diseño.
Además de los científicos comprometidos en crear una vacuna contrarreloj hay investigadores que trabajan en tratamientos específicos y profilácticos para mitigar o desactivar el Covid-19 con tecnologías revolucionarias.
Por ejemplo el doctor Santiago Villafaña Rauda, del Instituto Politécnico Nacional, con apoyo en una terapia muy novedosa denominada “antisentido” logró el desarrollo de cuatro fármacos profilácticos sintetizados de manera química y en evaluación preclínica, cuyo propósito implica reducir el riesgo de contagio por SARS-CoV-2 o disminuir la severidad de la infección.
El politécnico y su equipo del Laboratorio de Terapia Génica Experimental se enfocan en evitar la síntesis de proteínas involucradas en el ingreso del virus a las células.
Contactado por Vértigo Villafaña, experto en farmacología y silenciamiento génico de la Escuela Superior de Medicina (ESM), comparte: “Mientras otros grupos de investigación centran su búsqueda en disminuir la replicación del virus o vacunas, esta terapia denominada Oligonucleótidos Antisentido (ASO) la usamos para inhibir el ingreso del virus a la célula, es decir, mediante la reducción de la síntesis de proteínas implicadas en la entrada del virus a la célula buscamos que las personas tengan menos riesgo de infección o que la severidad sea menor”.
Apoyado por los estudiantes de doctorado y maestría Sandra Cabrera y Citlalli Blancas, Vanessa García, Sergio Ocampo y Janet Siles, Villafaña y su grupo encontraron mediante el análisis bioinformático del genoma humano y sus transcritos los sitios susceptibles de degradación del ácido ribonucleico mensajero (RNAm) de dos proteínas, a partir de las cuales diseñaron y sintetizaron los oligonucleótidos.
Recuerda que una vez enterado de los primeros casos de Covid-19 en laboratorio arrancó el estudio de SARS- CoV-2 con el inconveniente de no contar con información suficiente sobre el flagelo, porque tardó algunas semanas en llegar al país. La secuenciación del genoma del nuevo coronavirus se conoció el 12 de enero y fue entonces cuando empezaron a conocer de qué se trataba. Por eso encontraron otra estrategia: “No buscamos atacar directamente el virus sino proteger al cuerpo humano para que no ingrese el virus”.
De acuerdo con Villafaña para replicarse los virus necesitan unirse a sus receptores (proteínas presentes en las membranas de las células que ayudan a que se reconozcan, se anclen y entren). En este caso, menciona, el receptor viral del SARS-COV-2 es la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), que se encuentra en la mucosa del tracto respiratorio y a nivel de los neumocitos tipo II (células pulmonares) que ayudan a mantener abiertos y ventilados los alvéolos.
Quitar la puerta
Por medio de la terapia antisentido se busca reducir la expresión de ACE2 para disminuir la entrada y posterior replicación del virus SARS-COV-2 a nivel pulmonar, lo cual mitigaría el riesgo de contagio.
“Existe evidencia científica de que la concentración de ACE2 es baja en niños y esto podría relacionarse con menor probabilidad de contagio, por lo cual creemos que al haber menos cantidad de esta enzima a nivel del tracto respiratorio se reduciría la tasa de contagios y la severidad”, detalla.
Refiere que para que el receptor ACE2 y el virus SARS-CoV-2 se reconozcan es necesario que la proteasa transmembrana de la serina 2 (TMPRSS2, presente en la superficie de las células del tracto respiratorio) active la proteína S del coronavirus: “Mediante silenciamiento génico se interrumpe dicho proceso de reconocimiento debido a que se evita la activación de la proteína S y como consecuencia el ingreso del coronavirus a la célula para su replicación”, puntualiza.
Recapitula y sugiere que ante el Covid-19 hay dos opciones: cerrar la puerta por donde va a entrar o quitar la puerta. “El mecanismo creado en nuestro laboratorio considera quitar la puerta: disminuir el número de puertas para que el virus no pueda entrar. Cabe recordar que el virus entra porque nosotros tenemos un sitio de ingreso para el virus. Si no tuviéramos esa puerta el virus no podría entrar en nuestro cuerpo. Una opción es ponerle seguro a la puerta y eso lo persiguen algunas de las investigaciones en curso. Por el contrario, la nuestra es quitar la puerta”.
Cuenta que una vez que se analizaron las secuencias con técnicas bioinformáticas se seleccionaron y sintetizaron los ASO de ácido ribonucleico (ARN). “Después de ocho horas de proceso y con el propósito de garantizar la calidad y pureza de los fármacos sometimos las secuencias a diversos tratamientos químicos, como desprotección, purificación y cuantificación”, explica.
Villafaña destaca que el laboratorio a su cargo posee equipo de vanguardia que les permitió realizar el diseño in silico y la síntesis de los ASO, los cuales actualmente evalúan en ratas vía intravenosa (i.v.) y posteriormente lo harán vía nasal. Las pruebas i.v. se concluirán próximamente y usarán la técnica de reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa en tiempo real (RT-PCR) para corroborar la disminución del RNAm de ACE2 y TMPRSS2. “Ya salimos de la parte teórica y estamos en la parte experimental”, asegura.
Advierte que la vía nasal es una de las más importantes para el ingreso del SARS-CoV-2, por lo cual considera que el fármaco se podría hacer llegar a través de ella a los pulmones y además proteger todo el tracto respiratorio mediante nebulizaciones. “La idea es incorporar los cuatro fármacos en una sola formulación que se podrá administrar a personas sanas para reducir el riesgo de contagio y en las primeras etapas del Covid-19 para evitar infecciones graves”.
Entusiasmado por establecer las bases de una línea de investigación para futuras pandemias de coronavirus y la posibilidad de un fármaco universal afirma que cerrar la puerta de ingreso de los coronavirus a las células representa una ventaja ante las vacunas y ciertos fármacos que deben diseñarse para cada tipo de coronavirus.
Indica que es indispensable la colaboración para las pruebas de toxicidad y tienen esperanza en que alguna empresa farmacéutica apoye el proyecto para escalar la producción del fármaco e iniciar las pruebas clínicas. “Esperamos terminar los experimentos antes de concluir el año. El apoyo de alguna empresa es lo que marcará la pauta para iniciar el ensayo clínico”, concluye.
RECUADROS
Precursores del silenciamiento génico
Los científicos Andrew Z. Fire y Craig C. Mello, quienes hallaron un mecanismo fundamental para controlar el flujo de la información genética, se hicieron acreedores al Premio Nobel de Medicina y Fisiología 2006.
Concretamente Fire y Mello descubrieron que el ácido ribonucleico (ARN) bicatenario bloquea de forma muy eficaz la síntesis de proteínas. El descubrimiento, denominado interferencia de ARN, posibilita desactivar un gen concreto y determinar así cuál es su función, un mecanismo de importancia fundamental en la defensa contra las infecciones virales.
El hallazgo de los estadunidenses posibilitó las actuales técnicas de silenciamiento génico. También dio lugar a la aprobación y producción comercial de un primer fármaco para el tratamiento de la amiloidosis hereditaria por transtiretina, una enfermedad muy rara que afecta a 50 mil pacientes en todo el mundo. Desde la década pasada el aporte de Fire y Mello dio pie a una revolución sin precedente en el campo de la genética.