Coronavirus: carrera contra reloj

Por José Manuel Nieto Jalil
jnietoj@itesm.mx
Artículo de Opinión

Los coronavirus humanos (HCoVs) se han considerado desde su descubrimiento, en la década de 1960, unos virus inconsecuentes. Hasta el siglo actual, los coronavirus sólo eran responsables de entre 10% y 30% de las infecciones de tracto respiratorio superior (los resfriados comunes) y han sido una fuente de epidemias de enfermedades infecciosas en humanos, como el Síndrome respiratorio agudo grave (SARS) y el síndrome respiratorio del Medio Oriente (MERS). Los coronavirus relacionados con el SARS se encuentran principalmente en mamíferos, como los murciélagos y son una amenaza potencial para la salud pública.

Hasta el año 2002, los coronavirus recibieron escasa atención médica. El 31 de diciembre de 2019, las autoridades de la República Popular China informaron de un brote de neumonía inusual en un mercado de pescado de la megalópolis de Wuhan, provincia de Hubei. Otro coronavirus era responsable de este nuevo brote neumónico; el número de infectados comenzó a incrementarse siguiendo una progresión geométrica (exponencial) sin igual en la historia.

La aparición del Covid-19 significa que la comprensión de los patrones de transmisión, la gravedad, las características clínicas y los factores de riesgo de infección sigue siendo reducida, ya sea entre la población general, entre el personal médico, en el entorno familiar, gobiernos, entre otros, de aquí se deduce que, los estudios para evaluar las características epidemiológicas y clínicas de los casos en diferentes contextos resultan esenciales para profundizar y comprender mejor este virus y la enfermedad que se le asocia. También proporcionarán la información fiable necesaria para ajustar los parámetros que se integrarán en los modelos de pronóstico.

De acuerdo a un estudio realizado por los Institutos Nacionales de Salud, el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC), la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y la Universidad de Princeton, todos de Estados Unidos, y publicado en la revista The New England Journal of Medicine, los científicos descubrieron que el coronavirus era detectable en aerosoles durante unas tres horas, hasta cuatro horas en cobre, hasta 24 horas en cartón y desde dos a tres días en plástico y acero inoxidable, y ser contagioso.

Los resultados proporcionan información clave sobre la estabilidad del SARS-CoV-2, que causa la enfermedad Covid-19 y sugiere que las personas pueden adquirir el virus a través del aire y después de tocar objetos contaminados.

Por otro lado, hasta hace algunos años el desarrollo de una nueva vacuna (bien con virus inactivados o atenuados) tardaba de 15 a 20 años. El surgimiento de virus emergentes con potencial pandémico ha obligado a reducir esta demora. La vacuna contra la pandemia del SARS del año 2003 se desarrolló en 20 meses; la vacuna contra la gripe A/Indonesia H5N1 del año 2006 se concluyó en 11 meses; la vacuna contra la gripe A/California H1N1 se logró en cuatro meses y, la vacuna contra el virus zika tardó sólo 3.5 meses. Podemos pronosticar que, con los adelantos científicos y tecnológicos actuales, que la vacuna contra Covid-19 no se demore demasiado.

Investigadores de todo el mundo buscan sin descanso medicamentos para frenar la expansión del coronavirus, que ha demostrado ser altamente contagioso y, en algunos casos, causa neumonía severa. La carrera científica sin precedentes que se está desarrollando tiene como objetivo encontrar tratamientos efectivos contra la enfermedad.

Actualmente, existen dos que están cobrando especial atención: uno es un medicamento genérico ya aprobado contra la malaria y el otro es un tratamiento experimental que se diseñó para combatir el ébola, pero no es la vacuna que todos esperan.

Dos publicaciones muy importantes parecen ir aclarando el camino para poder encontrar la vacuna contra el Covid-19. En primer lugar, los resultados publicados en la revista “ChemRxiv” el artículo “Repurposing Therapeutics for Covid-19: Supercomputer-Based Docking to the SARS-CoV-2 Viral Spike Protein and Viral Spike Protein-Human ACE2 Interface” que en parte ofrece grandes adelantos en la posible vacuna. Los investigadores responsables de este artículo han utilizado la supercomputadora más poderosa del mundo para acelerar la búsqueda de una vacuna contra el coronavirus.

La supercomputadora Summit de IBM identificó y estudió en sólo dos días 77 compuestos potenciales de fármacos para luchar contra el Covid-19, lo que en un laboratorio tradicional habría llevado años.

En su simulación analizaron cómo los átomos y las partículas en la proteína viral reaccionarían ante ocho mil compuestos posibles y así poder detectar aquellos que tienen la mayor oportunidad de tener un impacto en la enfermedad, uniéndose a la proteína principal espiga del coronavirus, volviéndola incapaz de infectar las células huésped.

Estos compuestos podrían tener valor en estudios experimentales del virus, lo que podría limitar su capacidad de propagarse a las células huésped.

Las simulaciones por computadora pueden examinar cómo reaccionan las diferentes variables con diferentes virus. Cada una de estas variables individuales puede comprender miles de millones de puntos de datos únicos. Cuando estos puntos de datos se combinan con simulaciones múltiples, esto puede convertirse en un proceso que requiere mucho tiempo si se utiliza un sistema informático convencional.

En segundo lugar, los resultados publicados en la revista Science por un equipo de la Universidad de Lübeck que utilizando el sincrotrón Bessy II de Berlín, un acelerador de electrones que se usa como fuente de rayos X, ha logrado decodificar la arquitectura tridimensional de una proteína específica del SARS-CoV-2, la que precisamente está involucrada en la extraordinaria multiplicación del virus.

La proteína especial involucrada en la multiplicación de los virus es la principal proteasa viral (M pro o 3CL pro). Los rayos X muy brillantes del sincotrón iluminaron los pequeños cristales de proteínas, permitiendo a los investigadores ver su forma tridimensional como nosotros vemos los objetos que nos rodean. La forma compleja de la molécula de proteína y su densidad electrónica pudieron calcularse con la ayuda de programas informáticos.

Los resultados obtenidos proporcionan información concreta para el desarrollo de ingredientes activos y estar enfocados a puntos débiles en la macromolécula y dificultar su función, es decir, paralizar la brillante capacidad de propagación del virus.

Sin embargo, aún queda mucho camino por recorrer, los resultados de Summit y del sincrotrón Bessy II de Berlín no significan que se haya encontrado una cura o tratamiento para el nuevo coronavirus; sin embargo, los resultados obtenidos serán muy útiles para futuros estudios en laboratorios húmedos (donde se manejan diferentes tipos de productos químicos), donde puedan investigar más a fondo los compuestos.

Sólo entonces sabremos si alguno de ellos tiene las características necesarias para atacar y matar el virus.

Sobre el autor

El doctor José Manuel Nieto Jalil es Director de Mecatrónica de la Escuela de Ingeniería y Ciencias en el Tecnológico de Monterrey, campus Sonora Norte.