Un fármaco utilizado para tratar el asma y las alergias puede unirse y bloquear una proteína crucial producida por el virus SARS-CoV-2, y reducir la replicación viral en las células inmunitarias humanas, según un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto Indio de Ciencias.
Aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés), el fármaco, llamado montelukast, existe desde hace más de 20 años y suele recetarse para reducir la inflamación causada por afecciones como el asma, la fiebre del heno y la urticaria.
En su estudio, publicado en la revista científica 'eLife', los investigadores demuestran que el fármaco se une fuertemente a uno de los extremos ("C-terminal") de una proteína del SARS-CoV-2 llamada Nsp1, que es una de las primeras proteínas virales desencadenadas dentro de las células humanas.
"Como es probable que la Nsp1 permanezca prácticamente inalterada en cualquier variante del virus que surja, se espera que los fármacos dirigidos a esta región funcionen contra todas esas variantes"
Esta proteína puede unirse a los ribosomas (la maquinaria de fabricación de proteínas) dentro de nuestras células inmunitarias y detener la síntesis de proteínas vitales necesarias para el sistema inmunitario, debilitándolo. Por lo tanto, atacar la Nsp1 podría reducir los daños causados por el virus.
"La tasa de mutación de esta proteína, especialmente la región C-terminal, es muy baja en comparación con el resto de las proteínas virales. Como es probable que la Nsp1 permanezca prácticamente inalterada en cualquier variante del virus que surja, se espera que los fármacos dirigidos a esta región funcionen contra todas esas variantes", explica Tanweer Hussain, autor principal del estudio.
Hussain y su equipo utilizaron en primer lugar la modelización computacional para examinar más de 1.600 fármacos aprobados por la FDA con el fin de encontrar los que se unen fuertemente a Nsp1. A partir de ellos, pudieron preseleccionar una docena de fármacos, entre ellos el montelukast y el saquinavir, un medicamento contra el VIH.
"Las simulaciones de dinámica molecular generan muchos datos, del orden deterabytes, y ayudan a averiguar la estabilidad de la molécula proteica unida al fármaco. Analizarlos e identificar qué fármacos pueden funcionar en el interior de la célula fue todo un reto", afirma Mohammad Afsar, primer autor del estudio.
El equipo de Hussain cultivó entonces en el laboratorio células humanas que producían específicamente Nsp1, las trató con montelukast y saquinavir por separado, y descubrió que sólo el montelukast era capaz de rescatar la inhibición de la síntesis de proteínas por Nsp1.
El laboratorio de Hussain probó el efecto del fármaco en virus vivos y descubrieron que el fármaco era capaz de reducir el número de virus en las células infectadas en el cultivo
"Hay dos aspectos a tener en cuenta: uno es la afinidad y el otro la estabilidad. Esto significa que el fármaco no sólo tiene que unirse fuertemente a la proteína viral, sino también permanecer unido durante un tiempo suficientemente largo para evitar que la proteína afecte a la célula huésped", detalla Afsar.
El fármaco contra el VIH (saquinavir) mostró una buena afinidad, pero no una buena estabilidad. En cambio, se comprobó que montelukast se unía de forma fuerte y estable a la Nsp1, permitiendo a las células huésped reanudar la síntesis proteica normal.
A continuación, el laboratorio de Hussain probó el efecto del fármaco en virus vivos y descubrieron que el fármaco era capaz de reducir el número de virus en las células infectadas en el cultivo.