El tratamiento del COVID-19 podría ya existir en medicinas existentes- estamos utilizando piezas del mismo coronavirus para identificarlas.

jueves, marzo 26, 2020

El grupo de 22 laboratorios a los que les hemos denominado QCRG está trabajando a velocidades inmensas, literalmente, 24 horas de los siete días de la semana. Imagino que esto es lo que se sentía en tiempos de la segunda guerra mundial, en el grupo que descifró el código Enigma

Tiempo de lectura: 6 minutos

Nevan Krogan

Profesor y Director de Instituto Cuantitativo de Biociencias e Investigador Senior del Instituto Gladstone , Universidad de California, San Francisco*

¿Por qué no tenemos a la mano medicinas para tratar el COVID-19 y cuánto tiempo llevará desarrollarlas ?

El COVID-19, es decir el coronavirus que causa la enfermedad es algo totalmente nuevo y ataca las células en una forma muy distinta. Cada virus es diferente al igual que las drogas que se utilizan para tratarlos. Por eso no existe actualmente una medicina que pueda parar al coronavirus que apenas apareció hace algunos meses

Siendo un biólogo que ha estudiado la forma en que las células se afectan por los virus durante las infecciones, estoy especialmente interesado en la segunda pregunta. Encontrar puntos de vulnerabilidad y desarrollar una droga para tratar la enfermedad, normalmente toma años. Pero el nuevo coronavirus no da al mundo ese tiempo. Con la mayor parte del mundo en cuarentena y enfrentando un creciente número de muertes, los investigadores necesitan encontrar un remedio efectivo en mucho menos tiempo.

Esta situación nos ha puesto con mis colegas ante un gran reto aunque nos da la oportunidad de la vida: ayudar a resolver esta crisis de salud pública mundial y la crisis económica subsiguiente por la epidemia global.

Para enfrentar la crisis hemos armado un equipo en el Instituto de Biociencias Cuantitativas de la Universidad de California en San Francisco, para analizar y descubrir la forma en que el virus ataca a las células. Pero en lugar de buscar crear una nueva droga basada en la información disponible, estamos primero analizando si existen algunas otras medicinas que podrían ayudarnos a combatir el coronavirus. Hasta el momento hemos identificado 27 medicinas aprobadas por la FDA que podrían acortar y acelerar los tiempos de investigación.

Un cauteloso oponente

Comparados con las células humanas, los virus son muy pequeños y no se pueden reproducir por sí mismos. El coronavirus posee aproximadamente 30 proteínas, mientras que las células humanas tienen más de 20.000

Para movernos con este limitado número de herramientas, el virus muy inteligentemente hace que el cuerpo humano reaccione en contra de si mismo. Las vías hacia las células humanas normalmente están bloqueadas a los invasores externos, pero el coronavirus utiliza sus propias proteínas como llaves para abrir estas cerraduras y penetrar en las células de las personas.

Una vez adentro, los virus se amarran, se juntan a las proteínas que la célula utiliza para sus propias funciones, esencialmente secuestrando a la célula y convirtiéndola en una especie de “fábrica de coronavirus”. Mientras tanto por ese secuestro, los recursos y la mecánica de las células infectadas se reestructuran para producir, miles y miles de virus, por lo que estas células empiezan a morir.

Las células de los pulmones son particularmente vulnerables a este proceso porque poseen altos montos de la proteína bloqueadora SARS-CoV.2 que le permite penetrar. Un alto número de células de los pulmones de la persona mueren causando síntomas, los respiratorios asociados con el COVID-19.

Existen dos maneras de luchar en esta batalla: La primera, las drogas pueden atacar a las proteínas propias del virus, evitando que entren a las células o que copien el material genético cuando éstas ya han penetrado. Esto es lo que el Remdesivir trata de hacer, una droga que se encuentra en pruebas de laboratorio.

El problema con esta solución es que los virus mutan y cambian a lo largo del tiempo. En el futuro, el coronavirus puede evolucionar de formas que podrían hacer de esas drogas, como el Remdevisir una medicina inútil. Esta competencia entre las medicinas y los virus hace que una persona necesite una nueva inyección contra la llamada gripe o influenza cada año.

Alternativamente una droga puede actuar bloqueando una proteína del virus impidiendo que interactúe con una proteína del ser humano. Este avance, esencialmente la protección del cuerpo del anfitrión, tiene la ventaja sobre la anterior, debido a que las células del ser humano no cambian ni se modifican a la velocidad de los virus. Una vez que usted ha encontrado una buena medicina, la deja actuar. Esta es la alternativa que está tomando nuestro equipo. Y que podría actuar además contra otros virus emergentes.

Aprendiendo de los planes del enemigo

La primera acción que nuestro grupo necesitó hacer fue identificar cada parte de esa fábrica de células secuestrada por el coronavirus para reproducirse. Necesitábamos conocer qué proteínas estaba el virus secuestrando.

Pero lograr esto un grupo en nuestro laboratorio fue a una especie de pesca molecular dentro de las células humanas. En lugar de llevar una caña con su gusano, utilizamos proteínas virales con pequeñas etiquetas añadidas a ellas, llamadas “cebos” Pusimos estos cebos en células humanas desarrolladas en el laboratorio y las sacamos para ver qué habíamos pescado. Todo lo que había quedado era una proteína humana que había sido tomada por el virus durante la infección.

Para el 2 de Marzo tuvimos ya una lista parcial de las proteínas humanas que el coronavirus buscaba para crecer. Fueron las primeras pistas que podíamos usar. Un miembro del equipo envió un mensaje a todo el grupo: “Primero, la iteración, sólo 3 cebos… luego vendrán 5 cebos” La pelea estaba en marcha.

Contra ataque

Una vez que logramos esta lista de objetivos moleculares, necesarios para que el virus sobreviva, los miembros del equipo se apuraron en identificar compuestos conocidos que podrían pegarse a esos objetivos e impedir que el virus los utilice para replicarse. Si un compuesto puede prevenir que se replique en el cuerpo de una persona, la infección se para. Pero usted no puede simplemente interferir con los procesos celulares a voluntad sin causar potencialmente daño al cuerpo. Nuestro equipo necesitaba estar seguro de que los compuestos identificados serían seguros y no tóxicos para el ser humano.

La forma tradicional de probar esto tomaría muchos años de estudios clínicos y pruebas con costos de millones de dólares. Pero existe un sistema rápido y básicamente libre alrededor de esta acción: Mirando a las más de 20.000 drogas y medicinas aprobadas por la FDA que han sido ya probadas como seguras. Tal vez podría existir una droga en esta larga lista que pueda luchar contra el coronavirus.

Nuestros químicos utilizaron bases de datos masivas para emparejar las drogas aprobadas y las proteínas con las que interactúan de la lista que teníamos. Encontraron 10 medicinas candidatas la semana pasada. Por ejemplo, una de las encontradas es una droga para tratamiento del cáncer llamada JQ1. Si bien no podemos predecir cómo esta droga afectará al virus, existe una buena oportunidad de que hará algo. A través de pruebas podremos conocer si efectivamente ayuda a los pacientes.

Enfrentando el reto de los cierres de fronteras, inmediatamente despachamos cajas de estas 10 drogas a tres de los pocos laboratorios que están experimentando con muestras vivas de coronavirus: Dos, al Instituto Pasteur de Paris, y una al Monte Sinaí de Nueva York. Para Marzo 13, las drogas fueron probadas en células para ver si logran impedir al virus que se reproduzca.

Despachos desde el campo de batalla

Nuestro grupo pronto aprenderá de nuestros colaboradores en el Mt. Sinaí y el Instituto Pasteur. Si alguna de estas 10 drogas actúan favorablemente contra las infecciones del SARS-CoV-2. Mientras tanto el grupo ha continuado “pescando” con cebos virales. Hemos encontrado ya 332 proteínas humanas que el coronavirus acoge y existen drogas que interactúan con 66 de esas proteínas. Publicamos los resultados de este trabajo el 22 de marzo pero todavía no han sido revisados por los colegas y esperamos que los laboratorios alrededor del mundo puedan empezar a hacer pruebas de estas drogas para encontrar un tratamiento tan pronto como sea posible.

Las buenas noticias nacen desde que hasta el momento, nuestro equipo ha encontrado 69 drogas que pueden proteger las células que hemos identificado. 27 de estas drogas han sido aprobadas por la FDA y 42 se encuentran en pruebas pre clínicas o clínicas. Este amplio número me da muchas esperanzas que podremos contar con una droga para tratar el COVID-19. Si logramos encontrar una droga aprobada que disminuya la progresión del virus, los médicos podrían empezar a recetar a sus pacientes salvando muchas vidas.

Este material está bajo una Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional