Mientras la variante Ómicron del virus SARS-CoV-2 domina los titulares, están surgiendo variantes de otros virus. Antes de que surgiera la pandemia de COVID-19, los científicos y los profesionales de la salud advirtieron no solo sobre los virus mortales, sino que la élite mundial los ignoró en su mayoría.1 Anteriormente, advertí que se ha descubierto un coronavirus en cerdos.2 Fue capaz de infectar células humanas cultivadas. Recientemente, los científicos chinos notaron que un coronavirus descrito anteriormente necesita solo una mutación más para poder infectar a los humanos.3-5 Este virus se encontró en una especie de murciélagos (Neoromicia cf. Zuluensis) y se denominó NeoCoV.6 Los objetivos de este artículo son describir este virus y los esfuerzos para desarrollar vacunas contra el coronavirus que puedan protegernos no solo de ese virus, sino de casi todos los coronavirus y las enfermedades que causan.

El NeoCoV es un coronavirus que se parece mucho al coronavirus llamado MERS-CoV que causó el Síndrome Respiratorio de Oriente Medio (MERS) en 2012.4 Sin embargo, la subunidad S1 de su proteína espiga (S) es muy divergente en comparación con el MERS-CoV.3 El MERS se transmitió de camellos a humanos y continúa causando brotes esporádicos y localizados. MERS-CoV pertenece al linaje C de Beta-Coronaviruse. Tiene una tasa de letalidad de aproximadamente 35%. Los científicos chinos descubrieron que una mutación en el ARNm que codifica las proteínas virales permite que el NeoCoV y otro coronavirus (llamado PDF-2180-CoV) se unan al receptor de la enzima convertidora de angiotensina humana 2 (ACE2) e infecten las células humanas.3 Esta mutación cambia una treonina en una fenilalanina en el aminoácido número 510, por lo que se abrevia como T510F. Los científicos utilizaron microscopía electrónica de baja temperatura (Crio-EM) para observar la estructura del virus y encontraron una parte que se une al receptor ACE-2 en las células humanas. Esta parte se denomina motivo de unión al receptor (RBM) por algunos y dominio de unión al receptor (RBD) por otros. Después de que se produjo la mutación T510F, el NeoCoV infectó de manera eficiente las células humanas en cultivo celular. En particular, los anticuerpos provocados por las vacunas actuales contra la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) y dirigidos contra el SARS-CoV-2 no pudieron prevenir la infección. Llegaron a la conclusión de que existía una amenaza significativa debido a las altas tasas de transmisión viral y mortalidad del MERS-CoV-2.3

Cabe agregar que hay muchos más virus animales potencialmente mortales que aún no hemos descubierto.2 Los virus son las entidades biológicas más abundantes en todos los hábitats. Son un reservorio importante de diversidad genética que afecta los ciclos biogeoquímicos y la dinámica de los ecosistemas. Sin embargo, relativamente pocos genomas de virus se han depositado en bancos de datos.7 Necesitamos apoyar el Proyecto Global Viroma que identificará y caracterizará la diversidad global de virus, con un énfasis especial en los virus en humanos y animales que actualmente pueden albergar el próximo virus que infectará a los humanos.8-9 Se estima que hay al menos 500,000 virus animales sin descubrir que son capaces de transmitirse a los humanos.9

Necesitamos apoyar no solo un proyecto global de viroma, sino también el desarrollo de vacunas pan-coronavirus que serán efectivas contra todos los coronavirus. En un artículo anterior, describí un enfoque relativamente nuevo que utiliza la tecnología de edición de genes llamada CRISPR (basada en repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas o Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats).10 Los científicos e ingenieros han aprendido a usar CRISPR para editar genes y crear nuevos tipos de ARN, llamados CRISPR ARN o ARNcr. CRISPR se está utilizando para mejorar la producción de ganado y mariscos, crear mejores modelos animales de enfermedades, ayudar en el desarrollo de vacunas mejoradas y nuevos medicamentos recetados, y posiblemente erradicar la malaria. También se puede usar en el campo de la biología sintética para crear organismos completamente nuevos y puede recuperar especies extintas, como el mamut lanudo. Se ha pronosticado que CRISPR se convertirá en una de las tecnologías clave que formará parte de la cuarta revolución industrial.

Entonces, una nueva estrategia antiviral basada en CRISPR llamada PAC-MAN (CRISPR antiviral profiláctico en células humanos o Prophylactic Antiviral CRISPR in huMAN cells) se dirige al ARNm del virus SARS-CoV-2.11 Se usó para producir ARN CRISPR (ARNcr) que se dirigían al virus de la influenza H1N1 o a más del 90 % de los 1087 coronavirus secuenciados recientemente.11 La tecnología PAC-MAN se combinó con la bioinformática para preparar un posible tratamiento para el COVID-19.12 Primero, identificaron regiones conservadas en el ARN del SARS-CoV-2. Luego, diseñaron varios ARNcr que se dirigieron a los diferentes coronavirus que se han identificado y secuenciado hasta la fecha. Una ventaja clave de esta tecnología es que se puede adaptar para tratar múltiples coronavirus. Podría usarse un solo cóctel que contenga diferentes ARNcr que se dirijan a regiones conservadas en coronavirus. Su análisis computacional predijo que solo tres ARNcr podrían ser suficientes para atacar los coronavirus que causan el SARS, MERS y la COVID-19. Mediante el uso de varios ARNcr, los mutantes que emergen podrían ser fácilmente atacados. La tecnología PAC-MAN puede incluso aplicarse a otros virus que infectan a animales como los murciélagos que representan una amenaza futura. PAC-MAN podría usarse para preparar tratamientos potenciales antes de que ocurra una pandemia.12

Otro enfoque que utilizan los investigadores es crear nanopartículas de mosaico que muestren el RBD del SARS-CoV-2 o que muestren conjuntamente el RBD del SARS-CoV-2 junto con los RBD de los betacoronavirus animales que representan amenazas para los humanos.13 Estas nanopartículas de mosaico tienen de cuatro a ocho RBD distintos. Los ratones inmunizados con nanopartículas RBD produjeron anticuerpos con reactividad cruzada superior de varios RBD diferentes en comparación con los sueros de pacientes que tenían COVID-19. Con suerte, una sola inmunización con nanopartículas RBD de mosaico protegerá contra el SARS-CoV-2 y los coronavirus emergentes que pueden transmitirse de animales a humanos.

Ha comenzado un ensayo clínico de Fase I para ver si dicha vacuna es segura y efectiva.14 Los científicos e investigadores del Centro Médico Militar Nacional Walter Reed crearon una vacuna que puede reconocer múltiples proteínas de pico a la vez mediante el uso de ferritina, una proteína que contiene hierro. La ferritina tiene 24 lugares en su estructura que pueden tener unida una proteína viral diferente. Al usar ferritina en una vacuna pan-coronavirus, las nanopartículas pueden producir una variedad de antígenos de coronavirus variables no solo de las variantes del SARS-CoV-2, sino también de otras especies y cepas de coronavirus. Con suerte, el ensayo clínico mostrará que esta vacuna estimulará la inmunidad y producirá una amplia protección.14

Notas

1 Burgio, E. (2021). La primera pandemia del Antropoceno. Wall Street International. Marzo, 20.
2 Smith, R. (2020). La próxima pandemia mortal. Para salvar a la humanidad, debemos invertir en investigación y educación. Wall Street International. Diciembre, 17.
3 Xiong, Q. et al. (2022). Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors. bioRxiv preprint. Enero, 25.
4 Khan, A. (2022). NeoCov: What is this virus and should we be worried?. Al Jazeera. Febrero, 10.
5 Alex, S. S. (2022). Scientists evaluate zoonotic potential of NeoCoV, a coronavirus related to MERS-CoV. News-Medical Life Sciences. Enero, 30.
6 Hassan, M. M. et al. (2020). NeoCoV is closer to MERS-CoV than SARS-CoV. Infectious Diseases: Research and Treatment. Vol. 13.
7 Paez-Espino, D. et al. (2016). Uncovering Earth’s virome. Nature. Vol. 536, p. 425-430.
8 Carroll, D. et al. (2018). The Global Virome Project. Science. Vol. 359, p. 872-874.
9 Global Virome Project.
10 Smith, R. (2021). Vacunas basadas en tecnología de ARN moderna. Wall Street International. Enero, 17.
11 Abbott, T. R. et al. (2020). Development of CRISPR as an antiviral strategy to combat SARS-CoV-2 and influenza. Cell. Vol. 181, pp. 865-876.
12 Nalawansha, D. A. y Samarasinghe, K. T. G. (2020). Double-bareled CRISPR technology as a novel treatment strategy for COVID-19. ACS Pharmacology & Translational Science. Vol. 3, 790-800.
13 Cohen, A. A. et al. (2021). Mosaic nanoparticles elicit cross-reactive immune responses to zoonotic coronaviruses in mice. Science. Vol. 371, pp. 735-741.
14 Shasteen, H. (2022). U.S. Army begins human trials of pan-coronavirus vaccine. BioSpace. Enero, 31.