¿Podrían las pequeñas proteínas de antígeno sintético ser herramientas de diagnóstico para el SARS-CoV-2?


Los investigadores han desarrollado pequeñas proteínas a partir de secuencias en el RBD del SARS-CoV-2 que se unen a ACE2. Éstas eran tan eficaz en la unión a anticuerpos neutralizantes como proteínas RBD más grandes.

Estudio: antígenos de proteínas sintéticas para el diagnóstico de COVID-19.  Haber de imagen: Juan Gaertner / Shutterstock

El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) está estrechamente relacionado con el SARS-CoV. Si bien la tasa de mortalidad del SARS-CoV-2 es menor, su transmisibilidad es mucho mayor. Esto probablemente se deba a la presencia de un sitio de escisión de furina alrededor de la posición 701 en el virus. proteína de pico.

El SARS-CoV-2 ha estado mutando desde que apareció por primera vez, con cambios en el sitio de escisión de la furina y el dominio de unión al receptor (RBD). Por tanto, es importante contar con herramientas de diagnóstico sensibles y específicas para detectar estas variantes.

Las técnicas para detectar una infección previa por SARS-CoV-2 generalmente detectan anticuerpos contra la proteína del pico en sueros sanguíneos. Los métodos utilizados para expresar la proteína de pico del SARS se han adaptado para el SARS-CoV-2. Sin embargo, es posible que las variantes futuras de la proteína de pico no se hagan fácilmente usando técnicas recombinantes.

Por lo tanto, los investigadores han intentado reducir el tamaño de la proteína necesaria para identificar COVID-19 utilizando el área de máxima variación en la secuencia entre el SARS-CoV y el SARS-CoV-2. Esta región también es un objetivo de muchos anticuerpos neutralizantes del SARS-CoV-2.

Pequeñas proteínas para identificar SARS-CoV-2

En un estudio publicado en el medRxiv* servidor de preimpresión, los investigadores informan de pequeñas proteínas sintéticas similares a esta región del virus que se unen a anticuerpos de sueros convalecientes.

Los autores sintetizaron dos proteínas de aproximadamente 7 y 10 kD de tamaño, JS7 y JS10, respectivamente, similares a una porción del RBD que forma complejos con la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). Analizaron sueros obtenidos de nueve pacientes con COVID-19, que tenían una gravedad de la enfermedad que variaba de leve a mortal.

El equipo encontró que los anticuerpos en los nueve sueros reconocieron la proteína de 7 kD en un ensayo de puntos, mientras que el reconocimiento de RBD recombinante del SARS-CoV-2 varió. Los ensayos ELISA mostraron una unión similar para ambos. Los anticuerpos de todos los pacientes reconocieron la proteína RBD del SARS-CoV-2, pero los anticuerpos obtenidos de un paciente con enfermedad leve no reconocieron la proteína de pico de longitud completa del SARS-CoV.

Los ensayos ELISA mostraron que la unión del anticuerpo era proporcional a la gravedad de la infección. Cuando el equipo agregó algunos péptidos del complejo RBD / ACE2, la unión se redujo para algunos sueros. Para la proteína de 7 kD sintetizada, la adición de solo un péptido de esta región redujo la unión casi por completo. Por lo tanto, usar una proteína más pequeña para detectar una infección previa por SARS-CoV-2 fue tan efectivo como usar una proteína RBD más grande.

Las proteínas más pequeñas son más ventajosas

Uno de los problemas con las proteínas recombinantes más grandes es la necesidad de etiquetas de proteínas, para solubilidad, fácil purificación y similares. El equipo descubrió que cuando se probó con sueros negativos para COVID-19 y sueros de pacientes, ambos se unieron a la proteína, produciendo artefactos en los resultados. Dos sueros de control también se unieron a tres proteínas recombinantes al mismo nivel que los pacientes con COVID-19 leve. Esto puede deberse a una infección previa con otros coronavirus o al reconocimiento de anticuerpos de la línea germinal.

Una de las grandes ventajas de la proteína de 7 kD sintetizada es que se puede modificar rápidamente para dar cuenta de las nuevas variantes emergentes de SARS-CoV-2. Las mutaciones en las regiones de unión a ACE2 del RBD pueden reducir la eficacia de tratamientos como plasma de convalecencia y anticuerpos monoclonales.

Existe evidencia de que cualquier variación en la secuencia de proteínas de la región JS7 de los virus del SARS limita la neutralización por anticuerpos. Un solo cambio en un aminoácido entre el SARS-CoV y el SARS-CoV-2 en un área cercana a la región JS7 redujo en gran medida la afinidad del anticuerpo CR3022 de reacción cruzada contra el SARS-CoV.

Aunque todos los anticuerpos del suero de los pacientes reconocieron el SARS-CoV-2 RBD, los anticuerpos de un paciente que solo tenía una enfermedad leve no reconocieron la proteína espiga completa del SARS-CoV, aunque el 80% de la secuencia es idéntica. Algunas mutaciones en esta región, que probablemente escaparon a mutantes de anticuerpos monoclonales, fueron insensibles a la neutralización por sueros convalecientes, lo que sugiere que las variaciones que surgen en diferentes partes del mundo pueden seleccionarse debido a la presión inmunitaria.

Por tanto, es necesario tener una amplia variedad de antígenos que representen regiones de variación en el RBD para permitir la identificación rápida de diferentes variantes. Se pueden realizar modificaciones a la proteína JS7 para agregar reactivos o enlazadores para el ensayo, y también se puede usar para desarrollar vacunas.

*Noticia importante

medRxiv 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.

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