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El modelado 3D de proteínas sugiere qué animales se infectarían con SARS-CoV-2

La razón podría ser la interacción virus- receptor celular.

Durante el curso de esta pandemia, ha habido varios informes de animales domésticos, de granja y zoológicos, que dieron positivo en la prueba de infección por SARS-CoV-2. Bélgica y Nueva York notificaron casos sintomáticos positivos en gatos, los Países Bajos notificaron infección de visones en granjas y el zoológico del Bronx en Nueva York notificó infecciones en leones y tigres.

En todos estos casos, el vehículo de transmisión parece ser un propietario o cuidador humano infectado. En el caso de las granjas de visones en los Países Bajos, hubo evidencia de transmisión de humano a animal a humano.

En conjunto, los estudios de infección experimentales de animales con SARS-CoV-2 han demostrado que gatos, civetas, hurones, camellos, ganado, caballos, ovejas y conejos serían susceptibles a la infección, mientras que cerdos, gallinas, patos, cobayos, ratones y ratas, no lo serían.

Como muchos otros virus, el primer paso en su ciclo de infección es la interacción entre una proteína viral y una proteína receptora en la membrana de la célula animal.

La infección del SARS-CoV-2 comienza con la unión de la proteína viral spike a la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), una proteína transmembrana expresada en el superficie de una variedad de tejidos, incluso a lo largo del tracto respiratorio y el intestino.

Caracterizar la estructura tridimensional de tales interacciones proteicas, a nivel atómico, es muy importante para comprender el proceso de infección, ayudar a desarrollar terapias contra él y predecir qué otras especies animales están en riesgo.

Mediante modelado computacional se investigaron las propiedades estructurales de varios ortólogos de ACE2, es decir las secuencias de AC2 que se encuentran en diferentes especies y que son altamente similares debido a que se han originado en un antepasado común.

Las especies que se sabe que no son susceptibles a la infección por SARS-CoV-2 tienen mutaciones en varios aminoácidos de ACE2 que interrumpen los sitios de contacto clave con la proteína spike viral. El análisis sugiere que algunas especies son inmunes porque sus receptores ACE2 tienen interacciones más débiles con la proteína spike.

Este trabajo no analiza la posibilidad de una variación en la cantidad de receptores AC2 que podrían tener diferentes especies animales. Al respecto, se ha planteado que los niños son menos susceptibles a la infección por SARS-CoV-2 debido a la presencia de menor número de receptores AC2 en el epitelio nasal, por lo que reciben una dosis menor de SARS-COV-2.

La utilización de modelos computacionales para estudiar las interacciones de la proteína viral con la célula proporciona un complemento rápido y económico a los experimentos, se pueden utilizar bases de datos existentes y beneficia el desarrollo de fármacos.

La transmisión de persona a animal y el riesgo de infectar a los animales domésticos y salvajes existe, por lo tanto el contacto de las personas infectadas con otras especies debe limitarse.