Investigadores del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa, el Barcelona Supercomputing Center (BSC) y el Centro de Investigación en Sanidad Animal del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA-CReSA) han puesto en marcha un proyecto destinado a desarrollar estrategias terapéuticas contra el coronavirus SARS-CoV-2. Los tres centros, especializados en diferentes tecnologías de investigación biomédica y bionformática, se coordinarán para diseñar anticuerpos y vacunas contra el virus.

El proyecto cuenta con la financiación de la empresa farmacéutica Grifols , que también colabora con IrsiCaixa en la iniciativa #YoMeCorono, impulsada por la Fundación Lucha contra el Sida, para captar fondos para la investigación contra el coronavirus.

Diferentes estrategias para un mismo objetivo

La estrategia óptima frente a una pandemia como la causada por SARS-CoV-2 es disponer de una vacuna que induzca la producción de anticuerpos frente al virus en cada persona. De este modo, cuando una persona entrara en contacto con el virus, su sistema inmunitario ya estaría entrenado para hacerle frente y reducirlo. En la actualidad, no hay una vacuna para la infección causada por SARS-CoV-2 y posiblemente pasarán bastantes meses hasta desarrollar una, por lo que obtener una vacuna será la estrategia a largo plazo del proyecto.

Una alternativa a la vacuna es diseñar y producir anticuerpos frente al virus en el laboratorio o identificar moléculas que puedan ejercer la misma acción para utilizarlos como fármacos. Esta es la estrategia a corto plazo del proyecto.

Bioinformática para determinar la estructura de las proteínas virales

Lasecuencia del genoma del SARS-CoV-2, que contiene las instrucciones necesarias para generar las proteínas estructurales y funcionales del virus, es la herramienta de partida de los investigadores.

El equipo del BSC liderado por Alfonso Valencia utilizará el genoma del coronavirus para investigar cómo es la estructura tridimensional de las proteínas virales y como es su interacción con otras proteínas. Este es un paso muy importante para desarrollar después moléculas que las bloqueen y tengan una función terapéutica.

Los investigadores han identificado la proteína S, que facilita la entrada del virus a las células, como principal candidata para desarrollar estrategias terapéuticas. Esta proteína se localiza en la envoltura del virus y es la que facilita la entrada del virus a la célula huésped a través de su unión con el receptor ACE2 situado en la membrana de esta última. Dentro de la proteína S es especialmente interesante la subunidad 1 que está expuesta al exterior del virus y es la que media la unión y entrada a la célula. El equipo investigará tanto la estructura de la proteína S como su interacción a los receptores ACE2.

En paralelo, el BSC también trabaja en un proyecto financiado por la Comisión Europea destinado a identificar moléculas que actúen frente al coronavirus y desarrollar herramientas frente a futuras pandemias.

Anticuerpos contra el virus

Con los datos más prometedores del BSC, el siguiente paso del proyecto será diseñar anticuerpos específicos que bloqueen la acción del virus. En este paso intervendrá el equipo del IrsiCaixa liderado por Julià Blanco, que tiene una gran experiencia en diseñar anticuerpos. “En este punto, desde IrsiCaixa diseñaremos y produciremos los anticuerpos contra la proteína S», explica Julià Blanco. «Esta estrategia, junto con el estudio de pequeñas moléculas que bloqueen la unión entre el virus y la célula huésped, serían una solución a corto plazo, ya que son sencillas de producir.

La capacidad antivírica de los anticuerpos será testada en cultivos de células en los laboratorios del IrsiCaixa. Además, antes de poder utilizar los anticuerpos en personas, se realizarán pruebas en modelos animales. Esta parte del proyecto la realizará el equipo liderado por Júlia Vergara-Alert y Joaquim Segalés, en el IRTA-CReSA. Su laboratorio ya tiene experiencia en trabajar con virus similares, ya que ha trabajado con el coronavirus MERS-CoV, que Síndrome Respiratorio de Oriente Medio.

Vacuna para el coronavirus

El proyecto de las tres instituciones también incluye la elaboración de vacunas, a más largo plazo. En este caso, el proceso de desarrollo y diseño será similar al de los anticuerpos.

En un primer paso, los investigadores del BSC propondrán modelos estructurales a partir de la información genómica y proteica disponible del coronavirus. A continuación el equipo del IrsiCaixa desarrollará partículas similares a virus que incluyan la proteína S en su superficie y actúen como vacuna para preparar al sistema inmunitario frente al virus. Por último, las partículas similares a virus serán testadas en modelos animales y se comprobará su eficacia para inducir una protección inmunitaria frente al virus.

Un esfuerzo coordinado con resultados para hoy y para el mañana

La estrategia coordinada del BSC, IrsiCaixa y IRTA-CReSA es un ejemplo representativo de la necesidad de abordar de forma multidisciplinar el desarrollo de fármacos contra el coronavirus SARS-CoV-2. Cada centro está especializado en uno de los pasos del desarrollo, lo que permite optimizar los resultados de cada etapa. No son los únicos centros españoles que investigan contra el coronavirus. Recientemente, siete centros de investigación -el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología, la Universidad de Barcelona, el Instituto de Salud Carlos III, el Instituto de Salud Pública y Laboral de Navarra, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, el Instituto de Investigación Biomédica y BCN Peptides- recibieron junto al Centro Nacional de Supercomputación fondos de la Unión Europea para participar en diferentes proyectos.

Por último, un aspecto especialmente interesante del proyecto es que algunos de los resultados obtenidos podrán ser utilizados en futuras epidemias, del mismo modo que la investigación sobre los coronavirus responsables del SARS y el MERS ha facilitado el estudio del coronavirus

Fuentes:

Proyecto para crear anticuerpos, fármacos y una vacuna contra el coronavirus. http://www.irsicaixa.es/es/node/6767

La Unión Europea financia la lucha contra el COVID-19. https://ec.europa.eu/spain/news/20200317_the_european_union_finances_the_fight_against_covid19_es

El IRTA, el IrsiCaixa y el Barcelona Supercomputing Center se consorcian para encontrar un tratamiento y una vacuna por coronavirus. http://www.irta.cat/es/el-irta-el-irsicaixa-y-el-barcelona-supercomputing-center-se-consorcian-para-encontrar-un-tratamiento-y-una-vacuna-por-coronavirus/

Iniciativa #YoMeCorono

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