Equipo interdisciplinario usará plataforma biocomputacional

Científicos identificarán medicamentos que bloqueen el SARS-CoV2

Científicos de la UCR confirmarán en laboratorio si los compuestos son efectivos para inhibir la proteasa, enzima encargada de la replicación del virus en otras células.

byMarión Briancesco AriasJun 16, 2020 23:44pm

Rodrigo Mora publicó junto a otros investigadores un artículo científico sobre reporteros activables por fluorescencia para detectar actividades de la proteasa, el cual servirá como referencia para el proyecto. (Foto: Katya Alvarado)

Encontrar los medicamentos o compuestos capaces de poner una barrera a una de las principales enzimas que le permite reproducirse al virus SARS-CoV-2 es el reto que tiene en sus manos un equipo interdisciplinario de la Universidad de Costa Rica (UCR), el cual usará una plataforma biocomputacional.

El proyecto se llama "Plataforma biocomputacional multirreportera para identificar inhibidores de la proteasa del coronavirus" y aplicará lo descubierto tanto para el nuevo SARS-CoV-2 como para pasados y futuros coronavirus, explicó el microbiólogo y coordinador Rodrigo Mora.

El microbiólogo Rodrigo Mora (izquierda) y el ingeniero eléctrico Francisco Siles (derecha) son los coordinadores del proyecto. (Foto: cortesía Rodrigo Mora)

La proteasa del coronavirus es una enzima que va "cortando" las proteínas del virus en unidades más pequeñas. Por eso, inhibirla significa bloquear su actividad en las células, para que no pueda producir nuevas partículas virales e infectar otras células.

"Desde el punto de vista clínico, eso significa una disminución de la carga viral y, al bloquear la replicación del virus, habría mucho menos efectos letales y de inmunopatología", agregó Mora.

De acuerdo con este microbiólogo, en diversas investigaciones han identificado que la proteasa es conservada entre todos los coronavirus, por lo que trabajar exclusivamente con ella tiene como ventaja que ya sabrían a cuál parte específica del virus podría inhibir un compuesto efectivo.

Además, la proteasa no tiene el virus activo, entonces no requiere que las pruebas se efectúen en un laboratorio de bioseguridad nivel 3, donde se pueden manejar agentes biológicos que causan enfermedades infecciosas letales.

Sin embargo, la primera etapa del proyecto pretende identificar entre miles de medicamentos cuáles compuestos podrían ser efectivos para bloquear la proteasa.

¿Cómo lo harán?

La respuesta es con una plataforma biocomputacional -con varias computadoras interconectadas en la red- que ejecutará un algoritmo capaz de analizar, entre 11 mil compuestos, cuáles podrían acoplarse mejor a la proteasa del SARS-CoV-2, según explicó el ingeniero eléctrico y co-coordinador del proyecto Francisco Siles.

En opinión de Mora y Siles, la parte computacional significa un ahorro en tiempo y cantidad de compuestos, porque tendrán una lista con los mejores posibles inhibidores.

Paralelamente, se desarrollará un sensor o reportero, capaz de "marcar" las células y hacerlas fluorescentes. Así prueban los compuestos sobre las células: si resulta ser un inhibidor bastante fuerte, la célula deja de brillar o cambia su fluorescencia, describió Mora basado en un estudio científico que trabajó y publicó sobre reporteros activables por fluorescencia para detectar actividades de la proteasa.

Asimismo, dispondrán de una base de compuestos aprobados por la Agencia de Medicamentos y Alimentación (FDA, por sus siglas en inglés), de modo que si se encuentra un compuesto efectivo para inhibir el virus se puedan sugerir estudios sin pasar por un largo proceso para su aplicación clínica.

"Si topamos con la suerte de que una droga (medicamento) es empleada en ciertas patologías, se puede sugerir hacer un estudio con esto; si ya se ha utilizado con otras patologías, ya habría estudios en seguridad y otras facilidades para probarlo en seres humanos", detalló Mora.

El inicio oficial del proyecto es julio y aspiran completar la etapa biocomputacional en tres meses, para pasar al análisis de los compuestos sugeridos.

Una vez hallados algunos compuestos efectivos contra la proteasa, se pretende probarlos con la totalidad del virus, por lo que cuentan con contactos en un laboratorio de referencia en Alemania.

Mora señaló que el desarrollo de una plataforma biocomputacional de esta naturaleza "podría ser una herramienta para buscar blancos terapéuticos contra otras enfermedades en el país".

Además de Mora y Siles, el equipo lo conforman también Guy V. Lamoureaux, de la Escuela de Química; Silvia Molina, del Instituto de Investigaciones en Salud; Jorge Arias, del Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales; Marco Villalta, Luis Bermúdez y Clemencia Cruz.

La propuesta fue una de las cinco seleccionadas en la convocatoria UCREA-2020: COVID-19 del Espacio Universitario de Estudios Avanzados (Ucrea) de la UCR, quienes anualmente realizan una convocatoria para financiar proyectos que aborden problemas complejos.

El monto financiado para el proyecto es de ¢12.000.000 y la duración de los proyectos es de un año con posibilidad de extensión dependiendo de los resultados que se generen.

Ucrea realizará una segunda convocatoria este año, la cual pretende abordar los escenarios socioeconómicos que deriven de la pandemia y el monto disponible asciende los ¢60.000.000.