Comunicación

ATACANDO LA ESPIGA: ANTICUERPOS MONOCLONALES CONTRA EL TRÍMERO DE LA "SPIKE PROTEIN" EN LA ENVOLTURA DEL SARS-COV-2.

Autores:

Juan Carlos Lopez Corbalan1, AURELIO LUNA MALDONADO2, Jose Miguel Seguí Ripoll3

Afiliaciones:

(1) Inspeccion Farmacéutica y Control de Drogas., 03071, España (Comunidad Valenciana)
(2) MEDICINA LEGAL Y FORENSE. LEGISLACION SANITARIA, IMIB-Arrixaca, España
(3) Hospital San Juan, 03540, España (Comunidad Valenciana)

Comunicación:

Antecedentes:

Los 1274 aminoácidos que forman la llamada "spike protein" pueden ser la diana terapéutica para el tratamiento o neutralización de la COVCID19, bien sea a través de anticuerpos monoclonale so fármacos que interfieran con la unión de la S1ny S2 ( las dos subunidades de la S pike `roteina o bien generando anticuerpos, que es la via elegida por los laboratoiros Pfizer y Moderna en sus vacunas de mRNA. La estructura trímera de la S protein l con los diferentes loci o "clah sites de actuación. Hay sólamente 6 aminoácidos claves de diferencia entre la unión de el llamado RBD ( domino del receptor de unión, no confundir con RBM, una parte del mismo). La gran semejanza entre sus proteínas espiculares sugiere que los anticuerpos monoclonales de supervivientes del SARS podrían ser útiles contra la COVID-19. Se publica en Nature el primer éxito en esta línea, in vitro, el anticuerpo monoclonal S309 extraído de un superviviente del SARS en 2003 neutraliza la proteína espicular del SARS-CoV-2. Solo o en cóctel con S304 conduce a un tratamiento prometedor como profilaxis contra personas de alto riesgo o como terapia para casos severos. Como aún no se han realizado estudios clínicos, debemos ser muy cautos y no ofrecer falsas esperanzas. Hasta que no se publiquen los resultados de dichos estudios, los resultados in vitro deben quedar en cuarentena. El CR3022 fué el primer anticuerpo monoclonal diseñado ( abril 2020) contra la Spouike proteína del SARS-CoV-2, pero solo actuaba contra las proteínas espiculares con al menos dos conformaciones abiertas ( la espícula es un trímero), lo que penalizaba su actividad neutralizante. Posteriormente se han diseñado otros anticuerpos monoclonales, como el anticuerpo S309 que es capaz de actuar contra una proteína S con una sola conformación "abierta", lo que favorece su actividad neutralizante. La proteína espicular S de los sarbecovirus es un trímero; cada uno de sus monómeros puede tener dos estados, llamados cerrado (closed) y abierto (open). La unión del coronavirus con la célula huésped se realiza solo en el estado abierto (las imágenes con criomicroscopia electrónica muestran trímeros con una conformación abierta y con dos conformaciones abiertas, y parece ser que no se han observado tres conformaciones abiertas). El sitio de unión al receptor de la proteína S en conformación abierta con la proteína humana ECA2 (en inglés, ACE2) es muy semejante entre los sarbecovirus SARS-CoV y SARS-CoV-2; s Por cierto, se ha estudiado si estos anticuerpos neutralizan también otros betacoronavirus, como los merbecovirus (en concreto, MERS-CoV) y los embevirus (en concreto, HCoV-OC43). Los resultados indican que no lo hacen. Este resultado es interesante porque se ha planteado como hipótesis que los niños superan la COVID-19 sin síntomas porque su sistema inmune aún retiene la memoria de resfriados recientes, como los provocados por el betacoronavirus HCoV-OC43 y al alfacoronavirus HCoV-229E.

Métodos:

Las estructuras están realizadas por criomicroscopía electrónica ( EM crio) en la que se crea una reconstrucción en tres dimensiones a partir de imágenes bidimensionales inclinadas a temperaturas criogénicas. La combinación de estas imágenes con las obtenidas por cristalografía de rayos X permite mejorar la resolución. Es una técnica novedosa por la cual se concedió el Premio Nóbel de Medicina a sus descubridores.Hemos hecho Revisión bibliográfica de Nature y bioXriv. Reseñamos el artículo de Dora Pinto, Young-Jun Park, …, Davide Corti, «Cross-neutralization of SARS-CoV-2 by a human monoclonal SARS-CoV antibody,» Nature (18 May 2020), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2349-y, que se apareció como preprint «Structural and functional analysis of a potent sarbecovirus neutralizing antibody,» bioRxiv, 10 Apr 2020, doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.07.023903. P Muy interesante el preprint de Anna Z. Wec, Daniel Wrapp, …, Laura M. Walker, «Broad sarbecovirus neutralizing antibodies define a key site of vulnerability on the SARS-CoV-2 spike protein,» bioRxiv, 16 May 2020, doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.15.096511.y Gary R. Whittaker, Susan Daniel, «Going back in time for an antibody to fight COVID-19,» News, Nature (22 Jun 2020), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-01816-5.

Resultados:

En la tabla I visualizamos todos los anticuerpos humanos que se han usado en este estudio (no aparece el LYCO3555, por ser muy reciente). Estos anticuerpos neutralizantes provienen de un sólo paciente al que le extrajeron muestras de sangre fechadas en 2004, 2006 y 2013. La mayoría de estos anticuerpos bloquea un sitio de unión entre la proteína S del coronavirus y la proteína ECA2 humana. Por ejemplo, los anticuerpos S230, S227 y S110 bloquean el llamado sitio I; los anticuerpos S315 y S214 los sitios II y III, respectivamente, y el S304 ambos sitios II y III a la vez; los anticuerpos S309, S109 y S303 bloquean el sitio IV.

Conclusiones:

La utilización de anticuerpos monoclonales ( S308, LYCO3555) es otra interesante línea de investigación para el tratamiento de la COVID19, aunque los resultados están aún muy lejos de ser la solución definitiva en el manejo clínico de la enfermedad. La aparición del anticuerpo monoclonal LWCO3555 aporta esperanzas.La unión del anticuerpo S309 al sitio de unión al receptor de la proteína espicular en conformación abierta. Así se puede conocer exactamente qué residuos (aminoácidos) están involucrados en el bloqueo y cuantificar su poder neutralizante. Quizás estos estudios permitan un futuro diseño de anticuerpos monoclonales a medida, que se puedan sintetizar de forma artificial, siendo capaces de neutralizar de forma simultánea varios sitios de unión con mayor actividad neutralizante. El llamado " suero de convalecientes" ha sido aprobado por la FDA ( Food and Drugs Administration) de forma urgente e incluso se han iniciado una campaña de 8 millones de dólares para potenciar la donación de plasma por personas que han sufrido la enfermedad.


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