A Low Containment CCHFV Entry Screening Platform Identifies Compounds with Antiviral Activity against Authentic CCHFV

Los virus no son seres vivos en el sentido tradicional; son más bien paquetes microscópicos de instrucciones genéticas que no pueden sobrevivir ni reproducirse por sí mismos. Para crear más de sí mismos, deben invadir una célula viva, secuestrar su maquinaria y obligarla a construir nuevas partículas virales. El primer y más crítico paso en esta invasión es la entrada. Un virus debe primero adherirse a la superficie de una célula y luego fusionar su cubierta exterior con la membrana celular para deslizarse en su interior. Para muchos virus peligrosos, este proceso de entrada es impulsado por proteínas específicas en la superficie del virus que actúan como llaves, abriendo la puerta de la célula. Si los científicos logran encontrar una sustancia que trabe estas llaves o bloquee la puerta, pueden detener la infección incluso antes de que comience. Esta es una estrategia prometedora para combatir enfermedades virales, pero se vuelve increíblemente difícil cuando el virus en cuestión es tan peligroso que solo puede ser estudiado en los laboratorios más seguros de la Tierra.

El virus de la fiebre hemorrágica de Crimea-Congo, o CCHFV, es uno de esos patógenos peligrosos. Es transportado por garrapatas y puede causar una enfermedad grave y, a menudo, mortal en humanos. Debido a que es tan peligroso, cualquier investigación que involucre al virus real y vivo debe realizarse en una instalación de Nivel de Bioseguridad 4, un entorno de alta seguridad donde los investigadores usan trajes de protección de cuerpo completo y trabajan dentro de cámaras de contención selladas. Estas estrictas reglas de seguridad significan que solo un puñado de laboratorios en todo el mundo pueden estudiar el virus, y el trabajo es lento, costoso y limitado en escala. Esto crea un cuello de botella importante para el hallazgo de nuevos medicamentos. Los científicos necesitan una forma de probar fármacos potenciales contra el mecanismo de entrada del virus sin tener que usar el virus vivo y peligroso para cada experimento. Necesitan un modelo seguro y de menor seguridad que imite los pasos críticos de la infección.

Un equipo de investigadores ha desarrollado precisamente tal modelo y lo ha utilizado para encontrar dos fármacos existentes que podrían detener al CCHFV. Crearon una versión segura y no infecciosa del virus que lleva las proteínas de entrada del CCHFV en su superficie, pero carece de la capacidad de replicarse o causar enfermedad. Este virus "pseudotipado" puede ser estudiado en laboratorios estándar de menor seguridad. Utilizando este sistema, los investigadores examinaron una biblioteca de 186 compuestos químicos diferentes para ver cuáles podían bloquear la entrada del virus en las células. Identificaron dos candidatos: un fármaco llamado eltrombopag olamina, que se utiliza actualmente para tratar la recuento bajo de plaquetas, y la quercetina, un compuesto natural que se encuentra en muchas frutas y verduras. Ambas sustancias detuvieron con éxito la entrada del virus seguro en las células y, lo que es más importante, no mataron las células mismas.

Los investigadores quisieron saber exactamente cuándo funcionaban estos fármacos durante el proceso de infección. Realizaron una serie de experimentos temporizados, añadiendo los fármacos en diferentes momentos respecto a cuando el virus tocaba las células. Descubrieron que ambos compuestos eran más efectivos cuando estaban presentes durante la adhesión inicial del virus y las etapas muy tempranas de la entrada. Este cronometraje sugiere que los fármacos interfieren con la capacidad del virus para fusionarse con la membrana celular, un proceso que normalmente ocurre después de que el virus está dentro de un pequeño bolsillo ácido dentro de la célula. Para confirmar esto, el equipo probó los fármacos en un ensayo separado que medía directamente la capacidad de las proteínas virales para fusionar dos células. Tanto la eltrombopag olamina como la quercetina redujeron significativamente esta actividad de fusión, particularmente bajo las condiciones ácidas que desencadenan el proceso. El modelado computacional sugirió además que estos fármacos probablemente se unen a regiones específicas de las proteínas virales involucradas en esta fusión, previniendo potencialmente los cambios estructurales necesarios para que el virus entre.

La prueba más crítica, sin embargo, era si estos hallazgos se mantenían frente al virus real y peligroso. Los investigadores trasladaron su trabajo a un laboratorio de alta seguridad de Nivel de Bioseguridad 4 para probar los compuestos contra el CCHFV auténtico y vivo. Utilizaron una versión modificada del virus que brilla en verde cuando infecta con éxito una célula. En estos experimentos de alta contención, tanto la eltrombopag olamina como la quercetina mostraron nuevamente la capacidad de detener al virus, reduciendo el número de células infectadas de manera dependiente de la dosis. Aunque los fármacos eran menos potentes contra el virus real que contra el modelo seguro, los resultados confirmaron que el método de cribado de menor seguridad identificó con éxito compuestos con una actividad antiviral genuina. Los investigadores también probaron estos fármacos contra un virus diferente, el virus de la fiebre del Valle del Rift, y encontraron que la inhibición era mucho más débil, lo que sugiere que los compuestos podrían tener un efecto específico en los mecanismos de entrada del CCHFV en lugar de un efecto general sobre todos los virus.

Este estudio demuestra un camino práctico hacia el descubrimiento de tratamientos para los virus más peligrosos del mundo. Al utilizar un sistema sustituto seguro para reducir la lista de posibles fármacos, los científicos pueden identificar los candidatos más prometedores sin necesidad de usar el virus vivo para cada prueba inicial. Una vez que se encuentran unos pocos candidatos fuertes, pueden validarse en los laboratorios de alta seguridad donde se maneja el virus real. Los dos compuestos identificados en este trabajo, la eltrombopag olamina y la quercetina, aún no están listos para ser usados como curas; son efectivos a concentraciones que son relativamente altas, y se necesita más investigación para entender exactamente cómo funcionan y para mejorar su potencia. Sin embargo, sirven como prueba de que esta estrategia de cribado funciona. Proporcionan un punto de partida para mayor investigación, ofreciendo una forma de explorar las vulnerabilidades del proceso de entrada del virus y potencialmente llevando al desarrollo de tratamientos efectivos para una enfermedad que actualmente no tiene una terapia antiviral aprobada.