Primer Atlas global de cómo el coronavirus COVID interactúa con las células humanas


18 proteínas del hospedador juegan un papel importante durante la infección por SARS-CoV-2, dos de ellas son particularmente interesantes. Podrían abrir nuevas formas de tratar infecciones con SARS-CoV-2 y otros virus de ARN. Crédito: SCIGRAPHIX / S. Westermann

Los científicos de Würzburg y los EE. UU. Han trazado el primer atlas global de interacciones directas entre SARS-CoV-2 ARN y células huésped humanas. Esto puede proporcionar un punto de partida para nuevos tratamientos.

Las infecciones por SARS-CoV-2 representan una amenaza mundial para la salud humana y un formidable desafío de investigación. Una de las tareas más urgentes es obtener una comprensión detallada de las interacciones moleculares entre el virus y las células que infecta. También hay que aclarar si estas interacciones favorecen la multiplicación del virus o, por el contrario, activan mecanismos de defensa.

Para multiplicarse, el SARS-CoV-2 utiliza proteínas de la célula huésped. Sin embargo, hasta ahora no existía información detallada sobre la parte del proteoma humano, es decir, el total de todas las proteínas presentes en las células humanas, que está en contacto directo con el ARN viral.

Publicación en Nature Microbiology

Este vacío ahora se ha llenado. Científicos del Helmholtz Institute for RNA-based Infection Research (HIRI) Würzburg, Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) y Broad Institute (Cambridge, EE. UU.) Han logrado crear el primer atlas global de interacciones directas entre el SARS ARN de CoV-2 y el proteoma del huésped humano. Además, los autores identificaron importantes reguladores de la replicación viral. El Dr. Mathias Munschauer de HIRI y el profesor Jochen Bodem del Instituto de Virología e Inmunobiología de JMU fueron los responsables del estudio. Presentan los resultados de su trabajo en el último número de la revista Nature Microbiology.

En la suite de nivel 3 de bioseguridad en HIRI, los científicos infectaron células humanas con el nuevo coronavirus, que utiliza ARN como material genético. En un segundo paso, purificaron el ARN viral e identificaron las proteínas unidas a él. “La espectrometría de masas nos permite determinar con precisión las proteínas del huésped que se asocian directamente con el genoma viral. En este caso particular, pudimos realizar mediciones cuantitativas para identificar los socios de unión específicos más fuertes ”, dice Mathias Munschauer.

18 proteínas, 2 factores clave y 20 inhibidores potenciales

“El atlas de interacciones ARN-proteína creado de esta manera ofrece información única sobre las infecciones por SARS-CoV-2 y permite el desglose sistemático de factores centrales y estrategias de defensa, un requisito previo crucial para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas”, dice Jochen Bodem. En total, los científicos identificaron 18 proteínas del huésped que desempeñan un papel importante durante la infección por SARS-CoV-2.

Según ellos, los dos factores CNBP y LARP1 son particularmente interesantes. Usando herramientas genéticas, los autores identificaron los sitios de unión exactos de estas dos proteínas del huésped en el genoma viral y demostraron que pueden inhibir específicamente la replicación del virus. Según Mathias Munschauer, la caracterización de LARP1 como factor antiviral es un hallazgo importante: “La forma en que LARP1 se une al ARN viral es muy interesante, porque es similar a la forma en que LARP1 regula ciertos ARN mensajeros celulares que ya conocemos. Esto, a su vez, proporciona información sobre posibles mecanismos de acción “.

La naturaleza multidisciplinaria del estudio también permitió la identificación de 20 inhibidores de moléculas pequeñas de proteínas del huésped que se unen al ARN del SARS-CoV-2. Los autores muestran que tres de cada cuatro inhibidores probados en realidad inhiben la replicación viral en diferentes tipos de células humanas. Este resultado podría abrir nuevas formas de tratar infecciones con SARS-CoV-2 y otros virus de ARN.

Referencia: “El interactoma ARN-proteína del SARS-CoV-2 en células humanas infectadas” por Nora Schmidt, Caleb A. Lareau, Hasmik Keshishian, Sabina Ganskih, Cornelius Schneider, Thomas Hennig, Randy Melanson, Simone Werner, Yuanjie Wei, Matthias Zimmer , Jens Ade, Luisa Kirschner, Sebastian Zielinski, Lars Dölken, Eric S. Lander, Neva Caliskan, Utz Fischer, Jörg Vogel, Steven A. Carr, Jochen Bodem y Mathias Munschauer, 21 de diciembre de 2020, Microbiología de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41564-020-00846-z

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