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El Plan de mecenazgo de la UAH financia distintos proyectos de investigación en relación al COVID-19. Entre ellos se encuentran los grupos de la UAH: BIONANODEN liderado por los profesores Rafael Gómez y Francisco Javier de la Mata, junto a Paula Ortega y Ángela Martín-Serrano, y MOABAC, que dirige Antonio Jiménez. 

Ambos trabajan juntos para buscar nuevos fármacos antivirales que hagan frente a este coronavirus. Además, a esta búsqueda se une la expertise de otros investigadores: el grupo de Aptámeros del IRYCIS, el de la Dra. Galdiero de la Universidad de Nápoles y el de la Dra. Sevilla del CISA-INIA.

– ¿Cuál es el objetivo de esta investigación?

El objetivo de este proyecto es desarrollar nuevos fármacos que puedan ser activos contra el virus SARS-CoV-2 y eviten el desarrollo de la enfermedad COVID-19.

En la actualidad hay dos estrategias muy prometedoras que utilizan polímeros biológicos para luchar contra las infecciones víricas. Por un lado, están los péptidos antivirales, que hasta la fecha han demostrado ser eficaces contra virus como el VIH o la gripe. Por otro lado, los aptámeros, también llamados anticuerpos químicos, son moléculas de ARN o ADN de cadena simple formados por 20-80 nucleótidos capaces de unirse específicamente y con gran afinidad a una molécula de interés, gracias a su estructura tridimensional única. Sin embargo, tanto péptidos antivirales como aptámeros son extraños para nuestro organismo, que luchará por degradarlos o expulsarlos. Por ello, es necesario establecer sistemas de administración que permitan que se mantengan intactos en el organismo el tiempo necesario para hacer su función.

Para solucionar este problema, utilizaremos la nanotecnología, concretamente dendrímeros de tipo carbosilano con grupos sulfonato (carga negativa) en la superficie que actuarán como nanotransportadores, aumentando la solubilidad y la biodisponibilidad de péptidos antivirales y aptámeros. Además, se espera que proporcionen una capacidad antiviral adicional, ya que se ha demostrado que son efectivos contra otros virus como el VIH o los Herpesvirus.

– ¿Cómo los antivirales pueden ayudar a controlar el virus?

Es importante saber que la infección viral se establece a través de complejas interacciones entre el virus y el sistema celular del huésped, que en este caso serían los humanos, del cual los virus son dependientes para poder sobrevivir, replicarse y volver a infectar. Las investigaciones llevadas a cabo sobre el SARS-CoV-2 demuestran que el virus interacciona con la célula huésped utilizando una proteína denominada proteína Spike (S).  Esa proteína es capaz de anclarse a los recetores ACE2 de la célula a infectar, mediando la entrada del virus y el proceso de fusión entre la envoltura viral y la membrana de la célula huésped. Por ello, es especialmente interesante explorar estrategias basadas en el diseño de moléculas que bloqueen la interacción entre ambas proteínas y que, de esta manera, impidan el anclaje del virus a sus células diana y por tanto la infección.

– ¿Qué diferencia a estos antivirales que están investigando con los que ya están en el mercado?

Cuando se diseña un antiviral se hace pensando en las partes que componen el virus al que van dirigido, su forma de interaccionar con la célula huésped para poder infectarla y qué parte de su estructura es la responsable del ‘ataque’ a nuestras células. En este caso, se pretende diseñar tanto  péptidos antivirales como aptámeros capaces de interferir en la unión del virus a la membrana celular haciendo que la proteína S del mismo se acople a los sistemas diseñados en lugar de a su receptor celular. De esta forma sería posible bloquear la entrada del virus, que así perdería su capacidad de infección.

– ¿En cuánto tiempo creen que tendrán resultados definitivos?

Es difícil poder dar fechas, ya que este proyecto se basa en una investigación básica que, posteriormente, si los resultados fueran satisfactorios como esperamos, pasaría de una aproximación in vitro a otra in vivo, algo que suele ser un proceso complicado. Aun así, esperamos tener los primeros sistemas dendríticos que actuarán como nanotransportadores de los péptidos y los aptámeros dentro de unos 4-6 meses y empezar entonces con las medidas in vitro de la capacidad antiviral de los sistemas y en el transcurso de un año poder tener así los primeros resultados.  

Para frenar la pandemia, ¿será necesaria la aparición de una vacuna o de antivirales específicos como los que estáis estudiando?

Como dice el refranero popular ‘prevenir es mejor que curar’, por lo que la vacuna, al ser un tratamiento de prevención, es sin duda la mejor opción. Las vacunas evitan que se adquiera la enfermedad, ayudan a conseguir la inmunidad de grupo y pueden tener como consecuencia la erradicación de la enfermedad. El ejemplo más representativo de la efectividad de las vacunas es el hecho de que este año se ha celebrado el 40 aniversario de la erradicación de la viruela, enfermedad que amenazó a la humanidad durante 3000 años, y que sólo durante el siglo XX causó la muerte de 300 millones de personas.

El desarrollo de una vacuna no es una tarea fácil. Primero tienen que conseguirse buenos resultados en animales y, posteriormente,  tiene que demostrarse su efectividad y seguridad en una gran cantidad de personas para poder ser finalmente utilizada sobre amplios segmentos de población. También tiene que ser capaz de mantener la inmunidad de la persona vacunada por un largo período de tiempo y tiene que poder producirse a gran escala y ser barata para que la vacunación sea posible incluso en los países con menos recursos. Conseguir estos resultados requiere una fuerte y sólida cooperación internacional, solidaridad y esfuerzo científico.

La investigación sobre tratamientos antivirales es también profundamente laboriosa, pero no es menos importante, puesto que hasta que dispongamos de vacunas para el SARS-Cov-2, es fundamental encontrar tratamientos que eviten la infección o que mejoren las posibilidades de recuperación de los pacientes infectados. Otros aspectos científicos de profundo interés son, por ejemplo, las mejoras en el diagnóstico temprano de la enfermedad o entender por qué el virus es mortal para unas personas mientras que otras desarrollan la infección sin ser conscientes de ello. También es importante que haya buena comunicación y que se sepa lo que no funciona para seguir avanzando. En definitiva, todo el conocimiento científico derivado de la investigación sobre SARS-Cov-2 aportará su granito de arena en la lucha contra la pandemia.