Virus recubiertos de azúcar como camuflage

EL virus SARS-CoV.2-2019 se caracteriza por tener un número grande de espículas radiando de su superficie, estás proteínas llamadas S (spike) son la vía de reconocimiento y entrada del virus en las células humanas, las que poseen el receptor apropiado. Su forma característica, y parece ser que poco variable, es también la manera que tiene nuestro sistema inmune de reconocer el virus y poder atacarlo.
Pero los virus con capacidad pandémica no suelen ponerlo tan fácil. Esta proteína clave, normalmente está salpicada de moléculas de azúcar en distintos puntos para poder adornarse un poco, y así tener más probabilidad de confundir algo más al sistema inmune. Lo justo, para camuflarse pero no tanto como para perder su capacidad de reconocimiento del receptor ACE2.

Un grupo de investigación ha conseguido la estructura de la espícula del Cov2 con su dulce camuflage y ha encontrado algunas cosas peculiares. La proteína, como se ve en la figura obtenida por rayos x, tiene muchos sitios de glicosilación,  que es donde se unen las moléculas de azúcar. Unos 20 por monómero, unos sesenta por espícula, parecen muchos pero son no tantos como, por ejemplo, los que presenta el virus del SIDA. El VIH adorna su proteína hermana de fusión con muchos más sitios de unión de azúcares. Según el equipo de la Universidad de Southampton que ha resuelto la estructura glicosilada, este es un punto importante a tener en cuenta en el desarrollo y diseño de una posible vacuna.

coronavirus spike protein ribbon and surface sugars camouflage

Como se ve en la figura obtenida por rayos x de su estructura, tiene muchos sitios de glicosilación, donde se unen las moléculas de azúcar pero no tantos como por ejemplo el virus del SIDA. El VIH presenta en su proteína hermana de fusión muchos más sitios de unión de azúcares. Según el profesor Max Crispin este es un punto importante a tener en cuenta para el desarrollo y diseño de una posible vacuna.

Las proteínas de reconocimiento y fusión de muchos virus tienen forma como de champiñón o magdalena donde la parte de arriba sirve para pegarse a las células y el tallo para fusionar las membranas al ser engullido por la célula.  En algunos virus como el SARS-CoV-2 este ‘mufin’ está recubierto de fideos de azúcar con bastante poca densidad y en virus como el VIH están mucho más recubiertos. Parece ser que esta forma de evasión por recubrimiento, más o menos denso, se relaciona con la distinta forma de supervivencia de los dos virus. El VIH, debe pasar años evadiendo el mismo sistema inmune del huésped, por lo que debe tener una estrategia de camuflage a largo plazo, mientras que el SARS-CoV-2 es más de, me multiplico y me voy a otro huésped, y estar menos camuflado parece irle mejor. Ésta es una buena noticia a la hora de encontrar una vacuna y que dicha vacuna funcione a largo plazo.

HIV-1 Envelope viral spike trimer natively glycosylated protein structure.

Proteína de la envuelta del virus VIH o HIV (Env), es la máquina de reconocimiento emplazada en la superficie del virus del SIDA, es metaestable y es una de las proteína más glicosiladas conocidas.

Muchas vacunas se van a centrar en mostrar esta proteína de superficie y así preparar al sistema inmune para el nuevo posible atacante. Unas como la de la compañía China Sinovac se basan en virus SARS inactivados, otras en atenuados y otras muestran la proteína S en otro virus distinto, como por ejemplo el MVA (Modified vaccinia Ankara) que se utiliza en otros casos. Sean vectores virales, virus inactivados o atenuados los procesos de producción y purificación en masa deberán tener muy en cuenta que la forma final de la proteína debe llevar su cubierta de azúcar para ser lo más efectiva posible.

REFERENCIAS
Site-specific glycan analysis of the SARS-CoV-2 spike. Yasunori Watanabe, Joel D. Allen, Daniel Wrapp, Jason S. McLellan, Max Crispin. Science  04 May 2020: eabb9983 DOI: 10.1126/science.abb9983  
Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Daniel Wrapp, Nianshuang Wang, Kizzmekia S. Corbett, Jory A. Goldsmith, Ching-Lin Hsieh, Olubukola Abiona, Barney S. Graham, Jason S. McLellan.Science : 1260-1263

Impetus for a corona vaccine. In order to immunize the world population both an effective vaccine and an efficient production process are necessary

HIV-1 Glycoprotein Immunogenicity. Fahd Benjelloun, Christian Genin, Stéphane Paul DOI: 10.5772/23209

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