Un grupo de investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC) ha descubierto un “punto débil” en todas las principales variantes del virus, un avance que podría conducir a tratamientos universalmente efectivos.

Es que la supervisión sobre el genoma del SARS-CoV-2 durante el primer año de la pandemia de COVID-19 reveló que la mutación en la proteína espiga (proteína S o Spike) fue la única generalizada que fue identificada de modo consensuado por los científicos en el mundo. El nuevo genotipo -denominado G614- reemplazó en gran medida al genotipo original, el D614 .

En noviembre de 2020, la aparición de la variante Alpha (B.1.1.7) comenzó a capturar titulares mundiales y coincidió con un aumento en los casos de COVID-19 en el Reino Unido. De esta forma, en cuatro meses la variante Alpha se convirtió en el linaje de SARS-CoV-2 dominante a nivel mundial.

El surgimiento de Alpha fue seguido rápidamente por la aparición de nuevas variantes. A partir de entonces, el dilema ha sido cuán efectivos son tratamientos y vacunas para combatir todo el abanico de cepas ya instaladas y las que podrían venir.

Los hallazgos, publicados en Nature Communications, utilizan microscopía crioelectrónica (crio-EM) para revelar la estructura a nivel atómico del punto vulnerable en la proteína de punta del virus, conocida como epítopo. El documento describe además un fragmento de anticuerpo, llamado V H Ab6, que puede unirse a este sitio y neutralizar cada variante principal.

“Este es un virus altamente adaptable que ha evolucionado para evadir la mayoría de los tratamientos con anticuerpos existentes, así como gran parte de la inmunidad conferida por las vacunas y la infección natural”, señaló Sriram Subramaniam, profesor de la facultad de medicina de la UBC y el autor principal del estudio. “Esta investigación revela un punto débil que prácticamente no cambia entre las variantes y puede ser neutralizado por un fragmento de anticuerpo. Así las cosas, se prepara el escenario para el diseño de tratamientos pan-variantes que podrían ayudar a muchas personas vulnerables”, añadió.

La nueva tecnología aplicada por los investigadores permite a los científicos congelar rápidamente proteínas a nivel atómico para que puedan tomar cientos de miles de instantáneas -al igual que los rayos X- de proteínas individuales. “Luego podemos combinarlos computacionalmente en 3D para crear el paisaje atómico de cómo se ve la proteína”, dijo Subramaniam.

El escenario variable, ahora controlado

Si bien se han desarrollado varios tratamientos con anticuerpos para combatir al COVID-19, su eficacia ha disminuido frente a variantes altamente mutadas como Ómicron. “Los anticuerpos se adhieren a un virus de una manera muy específica, como una llave que entra en una cerradura. Pero cuando el virus muta, la llave ya no encaja. Hemos estado buscando claves maestras: anticuerpos que continúen neutralizando el virus incluso después de mutaciones extensas”, explicó Subramaniam.

Esa llave perfecta que menciona Subramaniam fue identificada en este nuevo artículo. Se trata del fragmento de anticuerpo V H Ab6, que demostró ser efectivo contra las variantes Alfa, Beta, Gamma, Delta, Kappa, Épsilon y Ómicron. El fragmento neutraliza el SARS-CoV-2 al unirse al epítopo en la proteína de pico y bloquear la entrada del virus a las células humanas.

El descubrimiento es el último de una colaboración productiva y de larga data entre el equipo de Subramaniam en la UBC y colegas de la Universidad de Pittsburgh, dirigido por Mitko Dimitrov y Wei Li. El equipo de Pittsburgh ha estado analizando grandes bibliotecas de anticuerpos y probando su eficacia contra la COVID-19, mientras que el de la UBC ha estado utilizando crio-EM para estudiar la estructura molecular y las características de la proteína de punta.

El grupo de expertos de Columbia es mundialmente conocido por su experiencia en el uso de esta tecnología para visualizar las interacciones proteína-proteína y proteína-anticuerpo en una resolución atómica.

Cómo se podrían combatir todas las variantes del SARS-CoV-2
En otro artículo publicado a principios de este año en Science, estos expertos mencionados fueron los primeros en informar sobre la estructura de la zona de contacto entre la proteína espiga de Ómicron y el receptor de células humanas ACE2, lo que proporciona una explicación molecular para la aptitud viral mejorada de Ómicron.

“Esta vulnerabilidad clave puede ser explotada por los fabricantes de medicamentos y, debido a que el sitio está relativamente libre de mutaciones, los tratamientos resultantes podrían ser efectivos contra las variantes existentes e incluso futuras. Tenemos una imagen muy clara de este punto vulnerable del virus: conocemos todas las interacciones que hace la proteína espiga con el anticuerpo en este sitio”, señaló Subramaniam.

En ese sentido, el especialista pronosticó cómo podrían aprovecharse estos avances. “Podemos trabajar hacia atrás a partir de esto. ¿Cómo? Utilizando un diseño inteligente para desarrollar una gran cantidad de tratamientos con anticuerpos que sean ampliamente efectivos y resistentes a las variantes. Esto cambiaría las reglas del juego en la lucha en curso contra el COVID-19″.

La sonda espacial OSIRIS-REx de la NASA pasó por la Tierra a finales de septiembre y entregó unas muestras de rocas y polvo recogidas del asteroide Bennu. De inmediato, y sin apagar sus motores, se embarcó en una misión adicional: estudiar el Apophis, un asteroide que se espera pase muy cerca de nuestro planeta en el 2029.

En este contexto, la NASA anunció el pasado viernes que la sonda ha sido rebautizada oficialmente como ‘OSIRIS-APEX’, acrónimo en inglés de Orígenes, Interpretación Espectral, Identificación de Recursos y Seguridad – Explorador Apophis. Además, Dani Mendoza DellaGiustina, quien fuera investigadora principal adjunta de la OSIRIS-REx, también estará al mando de esta nueva misión extendida.

El asteroide 99942 o Apophis, que debe su nombre al dios egipcio considerado la encarnación del caos, no chocará contra la Tierra, pero sí estará excepcionalmente cerca, a unos 32.000 kilómetros, el 13 de abril de 2029.

Esta distancia lo pone más cerca a nuestro planeta que algunos satélites y se prevé que eso no solo provoque cambios en su órbita, sino terremotos y deslizamientos en su superficie. “OSIRIS-APEX estudiará Apophis inmediatamente después de tal paso, permitiéndonos ver cómo cambia su superficie al interactuar con la gravedad de la Tierra”, dijo Amy Simon, científica del proyecto.

Asimismo, está dentro de los planes que, para el 2 de abril de 2029, las cámaras de la sonda comiencen a tomar imágenes del asteroide a medida que se acerque. Luego del encuentro cercano con la Tierra, operará en sus proximidades durante los 18 meses siguientes. En ese lapso llevará a cabo muchas de las mismas investigaciones que OSIRIS-REx realizó en Bennu, con el uso de instrumentos generadores de imágenes, espectrómetros, y un altímetro láser para mapear su superficie y analizar la composición química.

Si bien la entonces OSIRIS-REx recolectó agua y altas cantidades de carbono de Bennu, se estima que las muestras recogidas de Apophis sean bastante diferentes, ricas en silicato y níquel-hierro, materiales de los que están principalmente compuestos estos asteroides rocosos, denominados ‘tipo S’.

De acuerdo con la NASA, da la casualidad de que la mayoría de los asteroides potencialmente peligrosos conocidos también son de ese tipo. “Lo que el equipo aprenda sobre Apophis puede ofrecer información a la investigación de defensa planetaria, una de las principales prioridades de la NASA”, asegura la agencia.

Por otro lado, según explica Mendoza DellaGiustina, Apophis ayudará a los científicos a aprender más sobre cómo se forman los sistemas solares y los planetas. “Sabemos que las fuerzas de marea y la acumulación de escombros son procesos fundamentales que podrían desempeñar un papel en la formación de planetas. Podrían informar cómo pasamos de los escombros del sistema solar primitivo a planetas en toda regla”, explicó.

Se estima que asteroides del tamaño de este ‘Dios del Caos’, de unos 340 metros de diámetro, solo se acercan tanto a la Tierra una vez cada 7.500 años. “Aprendimos mucho en Bennu, pero ahora tenemos aún más preguntas para nuestro próximo objetivo”, dijo Simon.

Los autores de un estudio revisaron a una momia egipcia, de una adolescente que murió durante el parto, después de más de un siglo, y le realizaron una tomografía computarizada del cuerpo, que reveló la presencia de un segundo feto en la cavidad torácica de la mujer, lo que indicaba que estaba embarazada de gemelos, según un artículo publicado en International Journal of Osteoarchaeology.

La cabeza del primer bebé quedó atrapada en el canal del parto, lo que provocó la muerte tanto de los bebés como de la madre, informó IFL Science.

El estudio descubrió que, al morir, la joven fue momificada junto con el niño, cuyos restos fueron colocados entre las piernas de la madre, a excepción de la cabeza, cuyos huesos quedaron dentro de la pelvis. Es decir, el niño fue decapitado durante el parto. 

La muerte del bebé y su madre probablemente ocurrieron debido al llamado parto de nalgas, donde el bebé sale con los pies primero, lo que hace el proceso mucho más complicado y peligroso.

Los investigadores suponen que con el tiempo el cuerpo de la fallecida se descompuso y el feto se desplazó desde el útero hasta la cavidad torácica.

La momia examinada pertenecía a una mujer de entre 14 y 17 años. Sus restos fueron encontrados en 1908 durante las excavaciones de la necrópolis de El Bagawat.

La joven pesaba entre 45 y 55 kilogramos. Los científicos estiman que la mujer tenía entre 34 y 40 semanas de embarazo cuando comenzó el parto.

Los restos de la fallecida pertenecen al período tardío de Egipto (desde el 664 a.C., hasta 332 a.C.), reza la anotación del estudio.

“Este examen de la madre y sus hijos al nacer reconfirma cuán peligrosos eran el embarazo, el parto y el alumbramiento, especialmente durante este período”, indicó el estudio. “El parto en el antiguo Egipto se consideraba un evento religioso, no médico”, explicaron los científicos.

“La mayor parte de la documentación descubierta describe hechizos y encantamientos recitados para proteger a la madre y al bebé durante y después del nacimiento“, sostuvieron los investigadores, al indicar que un hechizo alude a que el nacimiento de gemelos se veía de forma negativa.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JLP, por sus siglas en inglés) de la NASA informó este jueves que un grupo de investigadores había confirmado la presencia de nuevas moléculas orgánicas en una columna gigante de hielo y vapor que brota de la superficie de Encélado, una de las 146 lunas de Saturno, lo que indica que este cuerpo celeste podría albergar vida.

Las imágenes obtenidas en la década de 1980 por la sonda espacial Voyager demostraron que Encélado, que tiene alrededor de 500 kilómetros de ancho, cuenta con una superficie blanca y brillante, por lo que se le considera el cuerpo celeste más reflectante del sistema solar. De acuerdo con la NASA, debido a que este pequeño satélite natural refleja mucha luz solar, la temperatura de su superficie es extremadamente fría, alcanzando los -201 °C.

En 2005, el orbitador Cassini identificó partículas de agua helada y gas que brotaban desde la superficie de la luna a una velocidad de 400 metros por segundo. Los científicos explicaron que las continuas erupciones de agua terminaron por generar un enorme halo de fino polvo de hielo alrededor de Encélado, donde una parte de este material formó uno de los anillos de Saturno.

Asimismo, detallaron que estos estallidos provenían de grietas en la corteza de la luna, que son relativamente cálidas. A partir de los datos obtenidos del Cassini, se pudo conocer que debajo de la superficie helada de Encélado hay un océano líquido que alimenta los brotes de agua.

Detectando fuentes químicas adicionales

En 2017 se identificaron moléculas orgánicas en una de las columnas de hielo y vapor. Al respecto, los especialistas sugirieron que la combinación de dióxido de carbono, metano, amoníaco, hidrógeno y agua podrían conducir a la metanogénesis, un proceso metabólico que conlleva la producción de metano y que fue fundamental para la formación de vida en la Tierra.

En un nuevo estudio recientemente publicado en la revista Nature Astronomy, se reportó la existencia de “fuentes químicas de energía adicionales, mucho más potentes y diversas que la producción de metano”.

Los especialistas indicaron que los nuevos compuestos orgánicos detectados son cianuro de hidrógeno, acetileno, propileno y etano. Con su presencia se demuestra que “existen muchas vías químicas para sustentar potencialmente vida en el océano subterráneo de Encélado”, describieron en la publicación.

“Nuestro trabajo aporta más evidencia de que Encélado alberga algunas de las moléculas más importantes tanto para crear los componentes básicos de la vida como para mantener esa vida mediante reacciones metabólicas”, sostuvo el científico de la universidad de Harvard que trabajó en el proyecto Jonah Peter.

“Encélado no solo parece cumplir los requisitos básicos para ser habitable, sino que ahora también tenemos una idea de cómo podrían formarse allí las biomoléculas complejas y qué reacciones químicas podrían estar involucradas”, concluyó.