Un equipo internacional de científicos ha identificado anticuerpos que neutralizan omicron y otras variantes del SARS-CoV-2. Estos anticuerpos se dirigen a áreas de la proteína del pico del virus que permanecen esencialmente sin cambios a medida que los virus mutan.

Al identificar los objetivos de estos anticuerpos "ampliamente neutralizantes" en la proteína de pico, podría ser posible diseñar vacunas y tratamientos de anticuerpos que sean efectivos no solo contra la variante omicron sino también contra otras variantes que puedan surgir en el futuro, dijo David Veesler, investigador del Instituto Médico Howard Hughes y profesor asociado de bioquímica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en Seattle. "Este hallazgo nos dice que al centrarse en los anticuerpos que se dirigen a estos sitios altamente conservados en la proteína de pico, hay una manera de superar la evolución continua del virus", dijo Veesler.

Veesler dirigió el proyecto de investigación con Davide Corti de Humabs Biomed SA, Vir Biotechnology, en Suiza. Los hallazgos del estudio aparecen en la revista Nature. Los autores principales del estudio fueron Elisabetta Cameroni y Christian Saliba (Humabs), John E. Bowen (UW Biochesmistry) y Laura Rosen (Vir).

La variante omicron tiene 37 mutaciones en la proteína de pico, que utiliza para adherirse e invadir las células. Este es un número inusualmente alto de mutaciones. Se cree que estos cambios explican en parte por qué la variante ha podido propagarse tan rápidamente, para infectar a las personas que han sido vacunadas y para reinfectar a las que ya habían sido infectadas.

“Las preguntas principales que estábamos tratando de responder eran: cómo esta constelación de mutaciones en la proteína de pico de la variante omicron afecta su capacidad para unirse a las células y evadir las respuestas de anticuerpos del sistema inmunológico”, dijo Veesler.

[Veesler y sus colegas especulan que la gran cantidad de mutaciones de omicron podría haberse acumulado durante una infección prolongada en alguien con un sistema inmunológico debilitado o por el paso del virus de humanos a especies animales y viceversa].

Para evaluar el efecto de estas mutaciones, los investigadores diseñaron un virus discapacitado que no se replica, llamado pseudovirus, para producir proteínas de pico en su superficie, como lo hacen los coronavirus. Luego crearon pseudovirus que tenían proteínas de pico con las mutaciones omicron y las que se encuentran en las primeras variantes identificadas en la pandemia.

Los investigadores primero miraron para ver qué tan bien las diferentes versiones de la proteína de pico podían unirse a la proteína en la superficie de las células, que el virus usa para adherirse e ingresar a la célula. Esta proteína se llama receptor de la enzima convertidora 2 de angiotensina (ACE2). 

Descubrieron que la proteína de pico variante de omicron podía unirse 2,4 veces mejor que la proteína de pico que se encuentra en el virus aislado al comienzo de la pandemia. "Eso no es un gran aumento", señaló Veesler, "pero en el brote de SARS en 2002-2003, las mutaciones en la proteína de pico que aumentaron la afinidad se asociaron con una mayor transmisibilidad e infectividad". También encontraron que la versión omicron podía unirse a los receptores ACE2 de ratón de manera eficiente, lo que sugiere que omicron podría ser capaz de hacer "ping-pong" entre humanos y otros mamíferos.

Luego, los investigadores observaron qué tan bien los anticuerpos contra aislados anteriores del virus protegían contra la variante omicron. Lo hicieron mediante el uso de anticuerpos de pacientes que habían sido previamente infectados con versiones anteriores del virus, vacunados contra cepas anteriores del virus o que habían sido infectados y luego vacunados.

Descubrieron que los anticuerpos de las personas que habían sido infectadas por cepas anteriores y de las que habían recibido una de las seis vacunas más utilizadas actualmente disponibles tenían una capacidad reducida para bloquear la infección. 

Los anticuerpos de personas que habían sido previamente infectadas y las que habían recibido las vacunas Sputnik V o Sinopharm, así como una sola dosis de Johnson & Johnson, tenían poca o ninguna capacidad para bloquear o "neutralizar" la entrada de la variante omicron en las células. Los anticuerpos de personas que habían recibido dos dosis de las vacunas Moderna, Pfizer / BioNTech y AstraZeneca conservaron cierta actividad neutralizante, aunque se redujeron de 20 a 40 veces, mucho más que cualquier otra variante.

Los anticuerpos de personas que habían sido infectadas, se recuperaron y luego recibieron dos dosis de vacuna también tuvieron actividad reducida, pero la reducción fue menor, aproximadamente cinco veces, lo que demuestra claramente que la vacunación después de la infección es útil.

Los anticuerpos de personas, en este caso un grupo de pacientes en diálisis renal, que habían recibido un refuerzo con una tercera dosis de las vacunas de ARNm producidas por Moderna y Pfizer / BioNTech mostraron solo una reducción de 4 veces en la actividad neutralizante. "Esto muestra que una tercera dosis es realmente muy útil contra el omicron", dijo Veesler.

Todos los tratamientos con anticuerpos, excepto uno, actualmente autorizados o aprobados para su uso con pacientes expuestos al virus, no tenían actividad contra omicron en el laboratorio o tenían una actividad notablemente reducida. La excepción fue un anticuerpo llamado sotrovimab, que tuvo una reducción de dos a tres veces de la actividad neutralizante, encuentra el estudio.

Pero cuando probaron un panel más grande de anticuerpos que se habían generado contra versiones anteriores del virus, los investigadores identificaron cuatro clases de anticuerpos que conservaban su capacidad para neutralizar omicron. Los miembros de cada una de estas clases se dirigen a una de las cuatro áreas específicas de la proteína de pico presente no solo en las variantes del SARS-CoV-2, sino también en un grupo de coronavirus relacionados, llamados sarbecovirus. Estos sitios en la proteína pueden persistir porque desempeñan una función esencial que la proteína perdería si mutaran. Estas áreas se denominan "conservadas".

El hallazgo de que los anticuerpos pueden neutralizar mediante el reconocimiento de áreas conservadas en tantas variantes diferentes del virus sugiere que el diseño de vacunas y tratamientos con anticuerpos que se dirijan a estas regiones podría ser efectivo contra un amplio espectro de variantes que surgen a través de la mutación, dijo Veesler.

La investigación fue apoyada por el Instituto Médico Howard Hughes, el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (Dp1AI158186, HHSN272201700059C, HHSN272201400008C), el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (5T32GN008268-32), Fast Grants, Pew Charitable Trust, The Burroughs Wellcome Fund, el Centro de Investigación sobre la Patogenia de la Influenza (75N93021C00014), la Agencia Japonesa para la Investigación y el Desarrollo Médico (JP21wm0125002), el Pew Biomedical Scholars Award, el Instituto Médico Howard Hughes, el Burroughs Wellcome Fund, Fast Grants y Swiss Kidney Fundación.