En esta entrevista, Nathan Ahlgren, profesor asistente de Biología en la Universidad de Clark, utiliza modelos impresos en 3D para explicar qué hacen las proteínas en los virus, cómo interactúan con las células humanas, cómo la vacuna entrega el ARNm a la célula y cómo nos protegen los anticuerpos
Nathan Ahlgren explica en este vídeo qué papel juegan las proteínas en un virus y cómo funciona la proteína de pico.
¿Qué hacen las proteínas en un virus? ¿Qué más hay en un virus?
Toda la vida tiene proteínas. Entonces, las células humanas tienen proteínas, y lo mismo ocurre con los virus, aunque son muy diferentes de las células de nuestro cuerpo. Un virus se compone de dos cosas principales: una capa de proteína y material genético.
La imagen de arriba muestra un modelo impreso en 3D que hice con proteínas del virus del papiloma humano. Cada una de las piezas coloreadas está formada por cinco copias de una única proteína, y juntas forman una cáscara icosaédrica. En el interior, he representado el material genético aquí como una hebra roja. Y eso es esencialmente de lo que se compone la estructura de un virus. En este caso, la función de las proteínas es formar una capa protectora alrededor del virus. Algunos virus, incluido el SARS-CoV2, también tienen una membrana plasmática o una membrana lipídica a su alrededor.
¿Cuál es la función de la proteína de pico?
La proteína de pico tiene dos funciones: reconocer y adherirse a la célula, y luego permitir que el material genético del virus ingrese a la célula fusionándose con la membrana celular. La punta de la proteína pico reconocerá otra proteína que se encuentra en la superficie de una célula humana. Entonces, si mi brazo en la imagen de arriba es la superficie celular, se conectará a una proteína allí. La proteína que reconoce en las células humanas se llama ACE-2. Una vez que reconoce una proteína ACE-2, hay un proceso complicado en el que la proteína de pico despliega una estructura larga y delgada para adherirse a la membrana plasmática de la célula y fusionar las membranas plasmáticas del virus y la célula.
Todo tiene que ver con las formas, la composición química y la carga de los átomos en la proteína pico y la proteína ACE-2. Cada una de las pequeñas protuberancias del modelo representa un átomo individual. La superficie de la proteína de punta reconocerá la proteína ACE-2, como una pieza de rompecabezas que encaja a la perfección, o un candado y llave.
¿Cómo interfieren las vacunas de ARNm en este proceso?
El ARNm de la proteína de pico, que se muestra como la hebra roja, contiene instrucciones para la formación de la proteína de pico. Las cuentas de colores de la pulsera representan los aminoácidos individuales que componen la proteína de la espiga, que se pliega en una espiga.
El ARNm es material genético que tiene instrucciones o información para producir proteínas. El ARNm de la proteína de pico, que se muestra como la hebra roja en la foto de arriba, contiene instrucciones para hacer la proteína de pico. Las cuentas de colores de la pulsera y el orden en el que se colocan representan los aminoácidos individuales que forman la proteína de la espiga, que se pliega en forma de espiga.
Las vacunas toman la secuencia de ARNm de la proteína de pico , la colocan en un paquete especial y la entregan a las células humanas. Ahora sus células tienen las instrucciones para producir la proteína de pico, así que van a producir algunas. Esa proteína terminará en la superficie de tu célula. Ahí es cuando el sistema inmunológico entra en acción. Su cuerpo detecta esta proteína, reconoce que es ajena al cuerpo y trata de buscar y destruir esa proteína.
La vacuna libera ARNm para la proteína de pico envuelta en un paquete de lípidos, junto con cadenas de polietilenglicol. Las hebras de PEG protegen el paquete y aumentan su durabilidad para que pueda llegar a la celda de forma segura. Imagen La Conversación, David Goodsell / The Protein Database , CC BY-ND
La forma en que las vacunas introducen el ARNm en la célula es en cierto modo similar a la forma en que lo hacen los virus. Es un paquete simple con material genético en su interior.
¿Qué hacen los anticuerpos?
Los anticuerpos son otro tipo de proteína. Toman una forma de Y, y su trabajo es reconocer intrusos como bacterias y virus en su cuerpo.
¿Cómo lo hacen? Las puntas de la Y son ligeramente diferentes de un anticuerpo a otro. Su cuerpo produce miles de millones de anticuerpos diferentes, que en su mayoría difieren en las puntas. La forma de la punta, la composición molecular y la carga deben ser exactamente correctas para encajar en el extremo de la proteína de la punta y bloquearla. Una vez que se bloquea la punta de la proteína de pico, ya no puede encajar en el receptor ACE-2. Entonces esto es lo que se llama un «anticuerpo neutralizante».
La otra cosa que pueden hacer los anticuerpos es que, una vez que se unen a la proteína de pico, pueden actuar como una bandera. Y luego otras células inmunes pueden reconocer esa bandera y decir “OK, tengo que ir a comerme esta cosa. Esto es malo para el cuerpo «.
Una vez que nuestro cuerpo tiene las instrucciones para producir la proteína de pico, puede hacer un muy buen trabajo en la construcción de anticuerpos para bloquear las proteínas de pico.
¿Cómo encuentran todas estas proteínas sus objetivos?
Todos están flotando y chocando entre sí, lo que tal vez sea un poco preocupante, que el destino de nuestra salud depende de que estas moléculas floten y se encuentren entre sí. Pero tienes muchos anticuerpos, y si estás infectado con muchos virus, flotarán y encontrarán la superficie correcta y se adherirán a su objetivo.
*Nathan Ahlgren es profesor asistente de biología, Universidad de Clark.
Artículo de The Conversation, que se publica bajo licencia Creative Commons.
