Los científicos han descubierto qué tipos de células en el cuerpo humano pueden ser más susceptibles a la infección por SARS-CoV-2 virus, identificando objetivos putativos para el patógeno en función de los tipos de proteínas producidas por las células.
Durante la epidemia original de SARS a principios de la década de 2000, los investigadores descubrieron que el virus responsable, designado oficialmente SARS-CoV, infecta las células con la ayuda de dos proteínas: un receptor llamado enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), que ayuda al virus a unirse a las células, y una enzima llamada serina proteasa transmembrana tipo II (TMPRSS2), que media la infección de la célula .
A principios de este año, los científicos descubrieron que SARS-CoV-2 – el que causa COVID-19 – explota las mismas dos proteínas, dando a los investigadores una pista vital para identificar los objetivos más susceptibles del virus a nivel celular: células en el tejido respiratorio e intestinal que expresan tanto ACE2 como TMPRSS2.
"Tan pronto como nos dimos cuenta de que el papel de estas proteínas había sido confirmado bioquímicamente, comenzamos a buscar para ver dónde estaban esos genes en nuestros conjuntos de datos existentes". dice inmunólogo José Ordovas-Montanes del Boston Children's Hospital.
"Estábamos realmente en una buena posición para comenzar a investigar cuáles son las células a las que este virus podría atacar".
En un gran esfuerzo multiinstitucional que involucró a docenas de científicos, los investigadores analizaron múltiples conjuntos de datos de secuenciación de ARN, compilando información para miles de diferentes tipos de células en humanos, primates no humanos y ratones.
En particular, el equipo estaba buscando patrones de expresión génica para cientos de tipos de células en los pulmones, las fosas nasales y el intestino, áreas del cuerpo que sabemos que pueden albergar SARS-CoV-2.
"Debido a que tenemos este increíble depósito de información, pudimos comenzar a observar qué probablemente serían las células objetivo para la infección". dice físico químico Alex Shalek del MIT.
"A pesar de que estos conjuntos de datos no fueron diseñados específicamente para estudiar (SARS-CoV-2), es de esperar que nos brinden un comienzo rápido para identificar algunas de las cosas que podrían ser relevantes allí".
Finalmente, el análisis reveló que solo una pequeña minoría de células respiratorias e intestinales humanas tienen genes que expresan tanto ACE2 como TMPRSS2.
Entre los que lo hacen, se identificaron tres tipos de células principales: células de pulmón llamadas tipo II neumocitos
Si tanto ACE2 como TMPRSS2 necesitan estar en la misma celda, o si las formas solubles de TMPRSS2 pueden flotar y hacer el mismo trabajo, sigue siendo un área para futuras investigaciones. Los investigadores dicen que conocer los tipos de células que son los objetivos más obvios podría ser una gran ayuda para el trabajo futuro, incluidas las investigaciones hacia el desarrollo de posibles medicamentos antivirales para combatir la pandemia.
"Puede que esta no sea la historia completa, pero definitivamente pinta una imagen mucho más precisa que donde estaba el campo antes". explica Ordovas-Montanes.
"Ahora podemos decir con cierto nivel de confianza que estos receptores se expresan en estas células específicas en estos tejidos".
Entre los nuevos resultados, el equipo también hizo un descubrimiento desconcertante. Una familia de proteínas inmunes llamada interferones, que generalmente ayuda al cuerpo a combatir infecciones, estimula el gen ACE2 que produce la proteína ACE2.
Aún se desconoce por qué eso se desconoce, pero significa que uno de los mecanismos de defensa naturales de nuestro cuerpo contra los patógenos, en este caso, podría terminar promoviendo SARS-CoV-2, regulando al alza la producción del receptor que el virus utiliza para adherirse a las células.
Si es así, podría ser un ejemplo de una adaptación evolutiva furtiva, aunque los investigadores dicen que hay mucho más trabajo por hacer para descubrir qué está pasando aquí.
"Este no es el único ejemplo de eso" Ordovas-Montanes explica.
"Hay otros ejemplos de coronavirus y otros virus que realmente se dirigen a los genes estimulados por interferón como formas de ingresar a las células. En cierto modo, es la respuesta más confiable del huésped".
los recomendaciones son reportados en Celda.