La glicosilación es un elemento importante en el diseño de la infección y la vacuna del SARS-CoV-2, dice un estudio


Un nuevo estudio realizado por investigadores de Taiwán y EE. UU. Sugiere que la eliminación de glucanos innecesarios del pico glicoproteína del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) expone secuencias altamente conservadas y abre la puerta para el desarrollo de vacunas ampliamente protectoras contra el virus y sus variantes. El estudio está disponible actualmente en el bioRxiv* servidor de preimpresión.

La pandemia de la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID-19), causada por el SARS-CoV-2, impulsó a la comunidad de investigación mundial a encontrar medios efectivos para controlar esta devastadora enfermedad infecciosa. Esta búsqueda se facilitó al reconocer rápidamente la estructura del virus.

Estudio: Impacto de la glicosilación en la infección por SARS-CoV-2 y diseño de vacunas de protección general.  Haber de imagen: Juan Gaertner / Shutterstock

Similar a una miríada de otras proteínas de la superficie viral, la glicoproteína de pico trimérico del SARS-CoV-2 está fuertemente glicosilada (que es un proceso de adición de una porción de carbohidrato a una molécula de proteína), influyendo a su vez en el plegamiento de proteínas y evitando la respuesta inmune del huésped.

Se han reportado más de un millón de secuencias de glicoproteínas de picos con más de mil sitios de mutación en la base de datos global de GISAID, incluidas las variantes virales altamente transmisibles de interés que se encuentran en el Reino Unido (Reino Unido) y Sudáfrica. Tales eventos frecuentes de transmisión y mutación representan desafíos importantes en el desarrollo de vacunas protectoras en general.

Esta es la razón por la que un grupo de investigación, dirigido por el Dr. Hsin-Yu Liao del Centro de Investigación Genómica de Taipei (Taiwán), ha estudiado el impacto de la glicosilación en la interacción con el receptor mediante la evaluación de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). y glicoproteína de pico expresada en diferentes líneas celulares.

Análisis de glicosilación y glicoingeniería

Inicialmente, los investigadores establecieron un sistema de trabajo generando un panel completo de 24 variantes de virus pseudotipados basados ​​en lentivirus para comparar la eficiencia de la entrada viral en cinco líneas celulares diferentes (basadas en células renales embrionarias humanas, células epiteliales renales de un verde africano línea celular de cáncer de pulmón de mono y humano).

Luego, llevaron a cabo un análisis exhaustivo de la glicosilación de glicoproteínas de pico, seguido del análisis estructural para evaluar qué residuos encontrados en la superficie de la proteína están protegidos por los glicanos y si son más susceptibles a la variación antigénica durante la evolución del SARS-CoV-2.

Sobre la base de este enfoque, el grupo de investigación ha decidido diseñar vacunas de glicoproteína de pico mediante glicoingeniería, que eliminó con éxito los glicanos que pueden interferir con la presentación de epítopos conservados para desarrollar vacunas de protección más amplia contra variantes virales.

Eliminando glucanos, mejorando la eficacia

El intento inicial de eliminar los glucanos de la glucoproteína de pico combinando mutaciones de glucosita dio como resultado una expresión drásticamente reducida de la glucoproteína de pico plegada, principalmente debido al impacto negativo en el plegamiento de proteínas por un proceso de deleción.

En un esfuerzo por desarrollar vacunas universales, los investigadores han descubierto que los ratones inmunizados con glicoproteína de pico monoglucosilada obtuvieron mejores respuestas de anticuerpos que pudieron neutralizar completamente el SARS-CoV-2 de tipo salvaje.

Junto a tales mejoras eficacia, también se demostró que la vacuna de glioingeniería podría inducir una protección mucho más amplia contra las variantes del SARS-CoV-2, incluida la variante del Reino Unido (B.1.1.7), la variante sudafricana (B.1.351) y la cepa D614G actualmente dominante.

¿Una vacuna COVID-19 de amplio espectro?

En conclusión, este estudio ha demostrado que el proceso de glicosilación de la glicoproteína espiga del SARS-CoV-2 es indispensable para la infección viral y complicado entre diferentes glicositos que muestran perfiles de glicanos diferenciales de diferentes líneas celulares.

Estos hallazgos, junto con el análisis de su abundancia de glicoformas, protección de glicanos, variaciones de secuencia y sus correlaciones mutuas, dieron lugar a la idea de una vacuna de proteína S monoglucosilada ”, dijeron los autores del estudio.

Tal comprensión mecanicista mejorada de la glicoproteína de pico allanó el camino hacia un anticuerpo monoclonal de amplio espectro y alta avidez capaz de neutralizar las variantes virales de interés tanto del Reino Unido como de Sudáfrica, con muchas más por explorar.

Por lo tanto, la glicosilación de la proteína de superficie y su influencia sobre la infección viral y la subsiguiente respuesta inmune del huésped no deben subestimarse, y en realidad puede abrir la puerta hacia el desarrollo acelerado de una vacuna COVID-19 de amplio espectro.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

.



Source link