Proyecto para crear anticuerpos, fármacos y una vacuna contra el coronavirus

Científicos del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa, el Barcelona Supercomputing Center (BSC) y el Centro de Investigación en Sanidad Animal del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA-CReSA) han puesto en marcha un proyecto centrado en el desarrollo de anticuerpos, fármacos y una vacuna contra el coronavirus aparecido a finales del 2019 y que se ha convertido una pandemia mundial. El proyecto cuenta con la financiación de la farmacéutica Grifols y compaginará la experiencia en técnicas celulares, bioinformática e investigación en modelos animales de las tres instituciones, respectivamente.

Los coronavirus (CoV) son una familia de virus que pueden causar diversas afecciones, desde el resfriado común hasta enfermedades más graves como neumonía, síndrome respiratorio agudo severo, insuficiencia renal y, incluso, la muerte. El actual brote de enfermedad por coronavirus (COVID-19) fue notificado por primera vez en Wuhan (China) el 31 de diciembre de 2019. La rápida propagación de la infección y el creciente número de muertes resaltan la necesidad de buscar vacunas y antivirales para controlar la nueva enfermedad. Sin embargo, el diseño de estos productos requiere de un análisis profundo de los puntos débiles del virus y la posibilidad de probar la eficacia y la seguridad de los medicamentos y vacunas que se generen.

Tres campos de experiencia

Por un lado, el BSC examinará miles de anticuerpos y variantes de proteínas del SARS-CoV-2 a partir de su secuencia genética, publicada el 10 de enero. Conociendo el genoma del coronavirus, el equipo liderado por el investigador ICREA Alfonso Valencia puede determinar qué forma tienen sus proteínas. En concreto, se centrarán en la proteína Spike (proteína S), que es la que permite la entrada del virus a la célula huésped.

Una vez conocida la estructura de la proteína S, habrá que diseñar una molécula que bloquee su unión al receptor de la célula huésped, llamado ACE2, y así impedir la entrada del coronavirus en ella. "En este punto, desde IrsiCaixa diseñaremos y produciremos los anticuerpos contra la proteína S", explica Julià Blanco, investigador del IGTP a IrsiCaixa. "Esta estrategia, junto con el estudio de pequeñas moléculas que bloqueen la unión entre el virus y la célula huésped, serían una solución a corto plazo, ya que son sencillas de producir", añade.

Las moléculas que den mejores resultados en el laboratorio serán probadas en modelos de infección en el IRTA-CReSA. El equipo responsable, co-liderado por Joaquim Segalés y Julia Vergara-Alert, ya tiene experiencia con el coronavirus MERS-CoV, responsable del Síndrome Respiratorio de Oriente Medio. Antes de testar las moléculas, deberán identificar cuál es el mejor modelo animal.

Vacuna, una estrategia a largo plazo

A diferencia de los fármacos, las vacunas requieren un estudio más amplio y tienen un largo recorrido hasta que no llegan a ser aprobadas por los comités reguladores. Sin embargo, estas soluciones, a pesar de no ser inmediatas, tienen un gran potencial para combatir la infección por SARS-CoV-2 y otras nuevas amenazas de coronavirus.

El proyecto contempla la elaboración de vacunas mediante VLPs (del inglés virus-like particles, partículas similares a virus), que son partículas diseñadas en el laboratorio que tienen la misma estructura que un virus pero sin capacidad infecciosa. Los científicos harán que estas VLPs tengan en su superficie la proteína Spike del SARS-CoV-2. De este modo, cuando se administren en una persona sana, el sistema inmunitario de esta reconocerá la proteína del virus y generará anticuerpos contra ella, de modo que, si un día la persona resulta infectada por coronavirus, ya tendrá las defensas preparadas para hacerles frente.

Al igual que en el caso de los anticuerpos, estas partículas se generarán gracias a los modelos estructurales del BSC, el estudio en células en IrsiCaixa y la aplicación en modelos animales al IRTA-CreSA.