Ya se investigan tratamientos y posibles vacunas contra COVID-19.
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No se conoce ninguna vacuna frente a un coronavirus, pese a que se conocen varias decenas de ellos. También es verdad que quizás no se ha realizado suficiente esfuerzo de investigación el respecto. Así que la posibilidad de una vacuna está todavía abierta.
Bill Gates, aunque no es científico, lleva ya años financiando vacunas y tratamientos. Recientemente ha donado 100 millones de dólares para investigar vacunas contra el COVID-19. Afirma que hasta septiembre de 2021 [1] no habrá vacuna alguna.
Hay unos 100 grupos de trabajo investigando sobre una posible vacuna contra del COVID-19, pero sólo una decena tiene alguna posibilidad. Entre medias de todo ello hay también una carrera por la publicidad e incluso por el negocio, así que lo que se publica al respecto no es significativo de lo que realmente ocurre. En todo caso, exponer algunos de los resultados nos puede servir para saber cómo funciona el virus y las dificultades de obtener una (cualquier) vacuna.
Los coronavirus en general y el que causa la actual pandemia de COVID-19 en particular tienen la cápside recubierta de una gran cantidad de bastones de glicoproteína que son los que le dan ese nombre (imagen de cabecera). El coronavirus usa esos bastones para adherirse a las células humanas e infectarlas. Muchas estructuras superficiales de los virus están hechas de proteínas y este tipo de proteínas son un buen blanco para cualquier sistema inmunitario, pues pueden ser bloqueadas con anticuerpos. Sin embargo, en el caso del SARS-CoV-2 estos bastones, aunque en su mayor parte son proteínas, están recubiertos por azúcares que consiguen camuflar al virus frente al sistema inmunitario y así evitarlo.
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Si se desea conseguir una vacuna contra este virus es fundamental analizar la estructura de estos bastones. Un grupo de investigadores dirigido por Max Crispin (University of Southampton) acaba de publicar en un repositorio de la disciplina [1] [2] la estructura de los azúcares de los bastones del SARS-CoV-2. El estudio ha sido financiado en parte por la Fundación Bill y Melinda Gates. Pese a que SARS-CoV-2 tiene estos azúcares, el estudio dice que, a diferencias de otros coronavirus, su cantidad es menor y, por tanto, el virus no está muy apantallado o camuflado. Esto respondería a una estrategia de atacar, reproducir y pasar lo antes posible a otra persona antes de que el sistema inmune lo reconozca. Así que son buenas noticias para una posible vacuna porque esta parece plausible.
Ya empieza a haber prototipos de lo que podría ser una vacuna. Además del grupo chino que ya está ensayando la vacuna en humanos hay varias en liza. Un grupo de investigadores de University of Pittsburgh School of Medicine acaba de publicar su propuesta en EbioMedicine [2] [3]. Este grupo cuenta con la ventaja de haber trabajado ya en los virus SARS-CoV de 2003 y en el MERS-CoV de 2014, que son similares al virus que nos atañe. La vacuna se basa en la proteína de los bastones del virus, que sería usada tal cual en la vacuna y se obtendría por síntesis. Para administrarla se usaría un parche con 400 microagujas que se colocaría sobre la piel del humano a inmunizar:
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Es de esperar que este sistema provoque una respuesta inmune frente a la proteína y cuando llegue el virus real este no tenga posibilidades de prosperar. La vacuna está inspirada en la de la viruela, puede producirse en masa a bajo costo y se almacena a temperatura ambiente.
Los experimentos con ratones dicen que este método genera anticuerpos frente a este virus en dos semanas. Otros experimentos con modelo animal, pero con proteínas de MERS-CoV, dicen que la inmunidad se mantiene al menos durante un año. De momento, obviamente, no hay resultados en humanos a largo plazo.
Otro grupo dirigido por Paul McCray (University of Iowa) está investigando una vía distinta [3] [4]. Consiste en usar un virus vivo, en concreto el virus de la gripe PIV5, que parece ser inocuo en humanos (no así en perros), y modificar el genoma para que exprese las glicoproteínas de cubren el coronavirus. Esta aproximación al problema ya la han investigado para el virus que causa el MERS. Esta vacuna para el MERS ha sido ensayada en ratones modificados genéticamente para que sus células sean más humanas (los ratones normales no se infectan de MERS). Los ratones que fueron inmunizados con esta vacuna sobrevivieron a una infección posterior por MERS. Mientras que los ratones vacunados con virus de MERS-CoV atenuados, sólo fueron protegidos en un 25% de los casos.
Estos experimentos se realizaron con inyección intramuscular, pero estos investigadores demostraron que se puede alcanzar la misma inmunidad con una nebulización nasal. La idea es extender esta aproximación para el caso del SARS-CoV-2.
Obviamente los resultados se basan en una vacuna contra otro virus (aunque similar) distinto a SARS-CoV-2 probada solamente en ratones. Así que hay que ser cautos.
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Otra aproximación es usar antivirales. No hay muchos antivirales en general, pero quizás, si se investiga lo suficiente, se pueda conseguir uno contra COVID-19. La esperanza es encontrar algún tratamiento con un fármaco que ya exista, de este modo podemos ahorrarnos muchos años de investigación y test previos, pues son fármacos ya aprobados. Ya se está haciendo esto último en los hospitales.
Unos investigadores de UNC-Chapel Hill Gillings School of Global Public Health tienen esperanzas de que un par de fármacos nuevos que están desarrollando puedan servir para tratar el COVID-19 [4] [5].
El antiviral viene en forma de dos compuestos EIDD-2801 y EIDD-1931 y ha sido probado tanto en cultivos de célula pulmonares humanos como en ratones. Al parecer, su administración a las 12 o 24 tras la infección reduce notablemente el daño en los pulmones de los ratones. Este fármaco se puede administrar en forma de píldoras y no hace falta ser inyectado como en otros casos, por lo que el tratamiento sería muy fácil. El uso de una o la otra variante depende de una mutación específica de resistencia que porte el virus, de tal modo que si la porta es una de las variantes y si no es así la otra la que es efectiva.
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Un equipo internacional dirigido por Josef Penninger (University of British Columbia) ha descubierto un compuesto que bloquea la entrada del virus SARS-CoV-2 a las células [5] [6]. La idea es poder detener la infección en sus estadios iniciales. El blanco del fármaco APN01 es la proteína de la membrana celular ACE2, que es el receptor de los bastones de glicoproteinas del virus SARS-CoV-2. El bloqueo de esta proteína impide que el virus infecte la célula.
Los resultados obtenidos hasta ahora se han realizado en cultivos de organoides semejantes a vasos sanguíneo y a riñones humanos. Estos organoides son infectados por el virus normalmente, pero esto no ocurre cuando previamente se usa APN01. Esperan realizar los ensayos en humanos lo antes posible.
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El grupo de investigadores de Cornell University también se basa en su experiencia previa con el SARS para tratar COVID-19. Los virus SARS-CoV y SARS-CoV-2 coinciden a nivel genético en un 93%, así que es de esperar que los resultados obtenidos en SARS puedan servir para COVID-19.
Cuando estos virus se adhieren a la membrana de la célula que van a infectar se tiene que producir un proceso de fusión de membranas antes de que el ARN pueda secuestrar la maquinaria celular. Este estudio se basa, precisamente, en el análisis de este proceso de fusión [6] [7].
Para poder realizar esta fusión, el virus recibe pistas del ambiente químico que le rodea para disparar el mecanismo en el que participan unos péptidos específicos y así abrir un poro por el que introducir su ARN dentro de la célula. Una de las cosas que suceden que este grupo ha descubierto es que los iones de calcio interaccionan con esos péptidos les cambiann su estructura y esto es lo que permite la infección tanto en MERS como en SARS. Es de esperar que algo así también suceda en el caso de COVID-19. Saber cómo funciona este mecanismo podría servir también para encontrar un fármaco que impida la infección. Por ejemplo, se podría usar como blanco esos péptidos de la fusión y que unos anticuerpos los bloqueasen.
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Para poder usar un fármaco o desarrollar una vacuna es esencial estudiar al virus SARS-CoV-2. Para ello es fundamental estudiar todas las proteínas claves que formen parte del virus. Recientemente se ha logrado identificar una proteína de este virus que podrían ser importante en este aspecto [7] [8]. En concreto se trata de un complejo de proteínas denominado nsp10/16, que es el que el virus usa para hacer que su ARN no sea reconocido como foráneo por las defensas antivirales de las células humanas y que así estas sean esclavizadas para fabricar más virus.
Según Adam Godzik (University of California, Riverside), este estudio es parte del esfuerzo para mapear totalmente la estructura de este complejo. El estudio se publica en abierto para que la información que contiene pueda ser usada por otros científicos. La esperanza es que ayude a diseñar un fármaco que use este complejo proteico como blanco.
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