Experiencia inmune con infecciones anteriores por coronavirus podrían afectar el resultado de la enfermedad en pacientes con COVID-19

El estudio dirigido por la Universidad de Arizona del Norte (Flagstaff, AZ, EUA) y el Instituto de Investigación Genómica Translacional (TGen; Phoenix, AZ, EUA) trató de comprender cómo los coronavirus (CoV) encienden el sistema inmunológico humano y realizar una inmersión más profunda en el funcionamiento interior de la respuesta de anticuerpos. El conocimiento podría ayudar a los investigadores a diseñar nuevos diagnósticos, evaluar los poderes curativos del plasma convaleciente, desarrollar nuevos tratamientos terapéuticos y, lo que es más importante, ayudar a diseñar futuras vacunas o terapias de anticuerpos monoclonales capaces de proteger contra las mutaciones que pueden ocurrir en el virus COVID-19.

Los investigadores utilizaron una herramienta llamada PepSeq para mapear con exactitud las respuestas de anticuerpos a todos los coronavirus que infectan a los humanos. PepSeq es una nueva tecnología en desarrollo por TGen y la NAU que permite la construcción de grupos muy diversos de péptidos (cadenas cortas de aminoácidos) unidos a etiquetas de ADN. Cuando se combinan con la secuenciación de alto rendimiento, estos conjuntos de moléculas PepSeq permiten un interrogatorio profundo de la respuesta de los anticuerpos a los virus. Además del SARS-CoV-2, los investigadores examinaron las respuestas de anticuerpos de otros dos coronavirus potencialmente mortales: MERS-CoV, que causó el brote de 2012 en Arabia Saudita del síndrome respiratorio de Oriente Medio; y el SARS-CoV-1, el primer coronavirus pandémico que provocó el brote de síndrome respiratorio agudo severo en Asia en 2003. Los tres son ejemplos de coronavirus que infectan a los animales, pero evolucionaron para enfermar a las personas y se convirtieron en nuevos patógenos humanos.

Además de caracterizar los anticuerpos que reconocen el SARS-CoV-2, también examinaron las respuestas de anticuerpos de cuatro coronavirus más antiguos: alfacoronavirus 229E; alfacoronavirus NL63; betacoronavirus OC43; y betacoronavirus HKU1. Estos coronavirus “comunes” son endémicos en las poblaciones humanas, pero generalmente no son mortales y causan infecciones respiratorias superiores leves similares a las del resfriado común. Al comparar patrones de reactividad contra estos diferentes coronavirus, los investigadores demostraron que el SARS-CoV-2 podría convocar anticuerpos del sistema inmunológico generados originalmente en respuesta a infecciones pasadas por coronavirus. Esta reactividad cruzada ocurrió en dos sitios en la proteína Spike del SARS-CoV-2; la proteína en la superficie de las partículas de virus que se adhiere a las proteínas ACE2 en las células humanas para facilitar la entrada e infección celular.

“Nuestros resultados sugieren que el virus de la COVID-19 puede despertar una respuesta de anticuerpos que existía en humanos antes de nuestra pandemia actual, lo que significa que ya podríamos tener algún grado de inmunidad preexistente a este virus”. dijo John Altin, Ph.D., profesor asistente en la rama de enfermedades infecciosas de TGen y autor principal del estudio. “Nuestros hallazgos destacan los sitios en los que la respuesta al SARS-CoV-2 parece estar determinada por exposiciones previas al coronavirus y que tienen potencial para generar anticuerpos ampliamente neutralizantes. Además, demostramos que estos anticuerpos de reactividad cruzada se unen preferentemente a péptidos endémicos de coronavirus, lo que sugiere que la respuesta al SARS-CoV-2 en estas regiones puede verse limitada por la exposición previa al coronavirus”.

Los hallazgos podrían ayudar a explicar las reacciones ampliamente variables que tienen los pacientes con COVID-19 a la enfermedad; desde leves a ningún síntoma, hasta infecciones graves que requieren hospitalización y, a menudo, provocan la muerte. También es posible que las diferencias en la respuesta de anticuerpos preexistentes identificadas por este estudio puedan ayudar a explicar algunas de las diferencias en la gravedad de la manifestación de la enfermedad COVID-19 en personas mayores frente a jóvenes, quienes tendrán diferentes historias de infecciones con los coronavirus comunes.

“Los datos generados con PepSeq permitieron una amplia caracterización de la respuesta de anticuerpos en individuos recientemente infectados con SARS-CoV-2 en comparación con los de individuos expuestos solo a coronavirus anteriores que ahora están muy extendidos en poblaciones humanas”, dijo el autor principal del estudio, Jason Ladner, Ph.D., profesor asistente en el Instituto de Patógenos y Microbioma de la NAU. “Este estudio combina el enfoque de investigación genómica académica de la NAU y la capacidad de genómica traslacional de TGen. Nuestros hallazgos plantean la posibilidad de que la naturaleza de la respuesta de anticuerpos de un individuo a una infección endémica previa por coronavirus pueda afectar el curso de la enfermedad COVID-19”.

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Universidad de Arizona del Norte
Instituto de Investigación Genómica Translacional