Como venceremos al coronavirus

 

Abandonando toda tradición en mi manera de abordar la divulgación científica, hoy hago una excepción y voy a adentrarme por terrenos de arenas movedizas intelectuales. Digo esto porque hacia el final del artículo pretendo mojarme y hacer una predicción sobre cómo la ciencia vencerá al coronavirus.

Mi motivación para esta peligrosa empresa proviene de varias fuentes. La primera es la reciente declaración de Anthony Fauci, uno de los más reputados científicos y asesor de la Casa Blanca en materia de salud pública. En su declaración, el Dr. Fauci manifiesta su escaso optimismo acerca de que cuando se consiga la vacuna contra el SARS-CoV-2 esta sea suficientemente eficaz.

Para hacer esta predicción, algo sombría, el Dr. Fauci se apoya, como buen científico, en datos previos sobre las vacunas. Apunta que la eficacia media de las vacunas se sitúa en alrededor del 70%.

Lo anterior se suma al hecho de que no existe vacuna alguna contra ningún coronavirus. Los últimos estudios indican igualmente que se produce una reducción de la cantidad de anticuerpos protectores tan solo ocho semanas después de haber superado la COVID-19. haya esta enfermedad dado síntomas, o no. No son buenas noticias para la duración, no ya la eficacia, de los efectos de una eventual vacuna.

A lo anterior se une el daño causado por movimientos sociales de diversas índoles, en particular los movimientos antivacunas y anticiencia. Según varias encuestas, son demasiados los que no desearán recibir la vacuna cuando esté disponible. Demasiados para conseguir mediante vacunación la ansiada inmunidad de grupo.

Deconstruyendo al coronavirus

La segunda fuente que me motiva a avanzar una predicción sobre cómo la ciencia vencerá al virus es mucho más esperanzadora. Se trata de un nuevo estudio que desvela, mediante un análisis por rayos X, la estructura tridimensional de una proteína del coronavirus que es esencial para que este pueda reproducirse e infectar. Esta proteína es una de las proteasas víricas.

Recuerdo que a mis hijos les gustaban unos juegos de plástico en los que las piezas venían unidas a un entramado central del que debían ser separadas para luego unirlas y construir con ellas alguna cosa, un cochecito, un personaje…Desconozco si similares juguetes aún siguen siendo fabricados, pero su modo de producción es barato ya que todas las piezas para hacer el juguete final están reunidas en una “pieza maestra” que se fabrica en una sola operación. Eran luego los padres o los propios niños los que con una tijera o arrancándolas con las manos separaban del entramado central las piezas individuales y construían con ellas su juguete.

Y bien, el coronavirus y otros virus emplean una estrategia similar para fabricar sus piezas. Con la información genética que almacena en su genoma de ARN, el SARS-CoV-2 fabrica una proteína que contiene muchas de sus piezas unidas de manera continua. Estas piezas son proteínas individuales que deben separarse primero para poder ensamblarse luego en la estructura molecular tridimensional de una partícula vírica completa, al igual que las piezas de plástico de los juguetes que describía antes.

Ensamblado de piezas

Lo sorprendente en este caso es que la “proteína maestra” del propio virus es la encargada de separarse en sus piezas constituyentes para permitir que estas se ensamblen en una partícula vírica. Esto es posible porque dos de las piezas de la “proteína maestra” del virus son enzimas que van cortándola en las distintas proteínas individuales, justo por los puntos por donde hace falta cortar. Estos enzimas se denominan proteasas víricas.

Las proteasas son enzimas que cortan a las proteínas por diversos puntos en la cadena de aminoácidos. Son también muy importantes para nosotros, ya que permiten que hagamos la digestión de las proteínas de los alimentos, además de muchas otras funciones de gran importancia, entre las que cabe mencionar la coagulación sanguínea.

Sin el correcto funcionamiento de las proteasas víricas la “proteína maestra” no puede separarse en sus piezas constituyentes y las partículas víricas no pueden formarse. Esto convierte a las proteasas víricas en dianas terapéuticas, es decir, en blancos de la acción de algún fármaco que se pueda unir a ellas y bloquear su actividad. Con esta actividad bloqueada, el coronavirus no podría reproducirse.

Ahora viene lo más interesante. Para poder diseñar fármacos que se unan a al menos una de las proteasas del SARS-CoV-2 y la bloqueen es necesario conocer la forma tridimensional de esta proteína. Una vez conocida esta forma, como si de una trozo de un puzle se tratara, podemos diseñar una pieza complementaria, otra molécula que encaje en la zona que le permite actuar e impedir así su actividad.

Investigadores del Departamento de Energía del Centro Oak Ridge, en los Estados Unidos, han sido capaces de desvelar, mediante sofisticadas técnicas que emplean rayos X, la forma tridimensional de la principal proteasa del coronavirus. Los investigadores han podido desvelar esta forma tal y como es a temperatura ambiente, una temperatura muy próxima a los 36,5ºC del cuerpo humano, lo que proporciona bastante seguridad de que la forma desvelada es la real.

Esto permite ahora diseñar nuevas moléculas que encajen en su centro de actividad y lo bloqueen. El diseño y la síntesis de estas moléculas se ve favorecido gracias a sistemas de inteligencia artificial que permiten predecir qué estructura debería tener una molécula para encajar bien y permiten también diseñar los pasos adecuados para su síntesis química.

Gracias a todas estas potentes técnicas, y a la inteligencia y tenacidad de los científicos, me atrevo a predecir que pronto tendremos a nuestra disposición nuevos fármacos eficaces para detener la reproducción del virus y evitar los contagios. Estos fármacos, unidos a la mejora de la capacidad de detección y diagnóstico de la infección, contribuirán de una manera decisiva a erradicar, o al menos reducir de manera muy importante, los contagios, incluso en ausencia de una vacuna eficaz.

Gracias a la ciencia hay razones fundadas para ser optimistas a medio plazo. Un día no muy lejano, el coronavirus será historia.

Referencia: Kneller, D.W., Phillips, G., O’Neill, H.M. et al. Structural plasticity of SARS-CoV-2 3CL Mpro active site cavity revealed by room temperature X-ray crystallography. Nat Commun 11, 3202 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-16954-7

La imagen muestra la estructura tridimensional de la principal protesa del coronavirus SARS-CoV-2 unida a un potencial fármaco inhibidor (azul turquesa)