Las variantes de SARS-CoV-2 B.1.1.7 y B.1.351 exhiben una mayor afinidad hacia el receptor ACE2


Se han destacado varias variantes preocupantes del coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), incluida la variante B.1.351, identificada por primera vez en Sudáfrica, y B.1.1.7, conocida como variante del Reino Unido.

En un breve documento de correspondencia subido recientemente a la Lanceta por Ramanathan, Muthukumar et al. (19 de mayoth, 2021) se investiga la afinidad de las proteínas del dominio de unión al receptor de pico de SARS-CoV-2 marcadas procedentes de cada una de estas dos variantes preocupantes hacia las proteínas recombinantes de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) humana mediante termoforesis a microescala, lo que confirma la mayor afinidad hacia el receptor observado en otros estudios.

Estudio: Las variantes de picos B.1.1.7 y B.1.351 de SARS-CoV-2 se unen a ACE2 humano con mayor afinidad.  Haber de imagen: Design_Cells / Shutterstock

Variantes de preocupación

Tanto las variantes B.1.1.7 como B.1.351 de SARS-CoV-2 llevan la mutación N501Y a la proteína de pico dominio de unión al receptor, con B.1.351 con dos mutaciones adicionales que se sospecha que aumentan la virulencia: K417N y E484K.

Existe cierta preocupación de que estas mutaciones reduzcan la eficacia de inmunidad desarrollada de forma innata o diseñada, aunque ninguna variante ha hecho que las vacunas hasta ahora desarrolladas sean ineficaces.

Muchos estudios han confirmado la transmisibilidad mejorada de estas cepas utilizando una multitud de enfoques, desde en silico modelado a meta-estudios de población.

El grupo sugiere que varios factores pueden explicar el aumento observado de la transmisibilidad de estas variantes: aumento de la densidad de proteína de pico que se presenta en el exterior del virus, lo que hace que la interacción con el receptor ACE2 sea más probable; mayor accesibilidad a la escisión de la furina, lo que facilita la entrada de células mejorada; y / o mayor afinidad de unión por el receptor ACE2.

Afinidad con ACE2

En comparación con el tipo salvaje, se encontró que el dominio de unión al receptor de la variante B.1.1.7 se une al receptor ACE2 recombinante con una afinidad 1,98 veces mayor. En comparación, la variante B.1.351 mostró una afinidad 4,62 veces mayor, lo que confirma que la afinidad mejorada, al menos en parte, juega un papel en la transmisibilidad aumentada observada en estas cepas.

Como se discutió, varios otros estudios también han sugerido que estas mutaciones mejoran la afinidad de la proteína pico del SARS-CoV-2 con el receptor ACE2, el principal receptor de interacción que se encuentra comúnmente en los pulmones y que permite la entrada del virus en la célula. El mecanismo de afinidad mejorada no está del todo claro, aunque otros en silico el trabajo se acerca a una respuesta firme en otros lugares.

Cualquiera que sea el mecanismo, una mayor afinidad hacia el receptor ACE2 aumenta la transmisibilidad al reducir la concentración mínima efectiva de partículas virales necesaria para hacer probable la entrada celular, lo que significa que es probable que más personas se infecten por una menor exposición.

El grupo utilizó termoforesis a microescala en este estudio, que sugieren que podría ser una tecnología de vigilancia útil para predecir una mayor transmisibilidad en variantes emergentes. Se basa en la observación de cambios en la fluorescencia en respuesta a la temperatura, que influye en el microambiente de los fluoróforos y, por tanto, altera la intensidad de la señal que llega al detector. Los eventos de unión, entre el receptor ACE2 y los dominios de unión al receptor de proteína de pico de SARS-CoV-2, en este caso, también liberan o absorben energía del entorno local al ocurrir y, por lo tanto, pueden detectarse y cuantificarse en términos de afinidad.

Como la tecnología se basa en moléculas en solución, contenidas en pequeños capilares, el instrumento no requiere relativamente mantenimiento y la preparación de muestras es menos complicada que otros experimentos basados ​​en fluorescencia, lo que hace que el uso de alto rendimiento en un entorno clínico de campo sea más factible. .

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