Nuevos hallazgos que explican la gravedad del COVID-19

Un equipo de investigación multidisciplinario dirigido por la Universidad de California (Estados Unidos) explora una forma en que el COVID-19 vuelve el sistema inmunológico, que es crucial para mantener con vida a las personas, contra el propio cuerpo, con posibles resultados mortales. El trabajo se publica en la revista ´Proceedings of the National Academy of Sciences´.

Utilizando un sistema de inteligencia artificial que desarrollaron, los autores del estudio escanearon toda la colección de proteínas producidas por el SARS-CoV-2 y luego realizaron una serie exhaustiva de experimentos de validación. Los científicos descubrieron que ciertos fragmentos de proteínas virales, generados después de que el virus SARS-CoV-2 se descompone en pedazos, pueden imitar un componente clave de la maquinaria del cuerpo para amplificar las señales inmunes.

Sus descubrimientos sugieren que algunos de los resultados más graves de la COVID-19 pueden deberse a que estos fragmentos sobreestimulan el sistema inmunológico, provocando así una inflamación desenfrenada en contextos muy diferentes, como tormentas de citocinas y coagulación sanguínea letal.

El estudio fue dirigido por el autor correspondiente Gerard Wong, profesor de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA entre otros puestos. Así, su equipo de investigación descubrió que los fragmentos del SARS-CoV-2 pueden imitar los péptidos inmunes innatos, una clase de moléculas inmunes que amplifican las señales para activar las defensas naturales del cuerpo.

Los péptidos son cadenas de aminoácidos como las proteínas, sólo que más cortas. Estos péptidos inmunes pueden ensamblarse espontáneamente en nuevas estructuras con ARN de doble cadena, una forma especial de molécula esencial para construir proteínas a partir del ADN, que generalmente se encuentra en infecciones virales o es liberada por células moribundas.

El complejo híbrido resultante de péptidos inmunes y ARN bicatenario inicia una reacción en cadena que desencadena una respuesta inmune.

Además de su análisis de IA, los investigadores utilizaron métodos de última generación para dilucidar estructuras biológicas a nanoescala y realizaron experimentos con células y animales.

En comparación con los coronavirus relativamente inofensivos que causan el resfriado común, el equipo descubrió que el SARS-CoV-2 alberga muchas más combinaciones de fragmentos que pueden imitar mejor los péptidos inmunes humanos.

En consonancia con esto, experimentos adicionales con múltiples tipos de células muestran consistentemente que los fragmentos del coronavirus SARS-CoV-2 provocan una respuesta inflamatoria amplificada en comparación con los de un coronavirus del resfriado común. Asimismo, experimentos con ratones muestran que fragmentos del SARS-CoV-2 provocan una enorme respuesta inmune, especialmente en los pulmones.

Los hallazgos podrían influir en el tratamiento de la COVID-19 y en los esfuerzos por identificar y vigilar futuros coronavirus capaces de provocar pandemias.

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