Fue a comienzos de abril cuando el bioquímico germano-americano Peter Walter (65) y el médico y PhD en biofísica Aashish Manglik decidieron probar: "¿Qué tal si hacemos algo que bloquee el covid-19?", le dijo Walter a quien desde hacía un tiempo lo ayuda a conseguir reactivos para sus investigaciones. Los académicos de la University of California in San Francisco (UCSF) entonces encargaron a uno de sus estudiantes de posgrado, Michael Schoof, purificar la proteína Spike -conocida como la llave de la entrada de los virus a las células humanas-, para luego buscar algo que funcione de tapón de modo de bloquear su acción.
Eran momentos complicados para la universidad, recuerdan, porque en pleno peak de coronavirus varios laboratorios estaban cerrados, mientras que otros funcionaban con turnos. Walter y su equipo se planificaron y coordinaron los experimentos, y en 3 semanas, con la proteína ya purificada, comenzaron a analizar las 2 billones de combinaciones de potenciales tapones que contiene la librería sintética del académico. Se trata de polímeros orgánicos que se desarrollan en levadura y que se basan en la biología de los camélidos.
Tras varias pruebas de laboratorio, lograron detectar y seleccionar una que se veía perfecta para lo que estaban buscando: se adhería a la proteína viral Spike e inhibía su actividad de "llave" de entrada a las células humanas. El proceso tomó 12 semanas. Según Manglik, tiempo record: "Normalmente, diseñar un polímero con este tipo de actividad llevaría mucho más tiempo si se hiciera la ruta tradicional de inmunizar a una llama o una alpaca. En cambio, fuimos pioneros en nuevos enfoques para encontrar nanocuerpos súper estables sin el uso de animales", señala.
Hicieron una primera prueba con el tapón, y el efecto de bloqueo duró 12 segundos. Lo modificaron y se logró lo inesperado: al unirse como un trímero el efecto bloqueante aumentó a ocho días, el tiempo límite de detección del ensayo. "El nanocuerpo resultó perfecto y ultraestable e inactiva el virus con una eficacia increíble", dice Walter.
Pero sabían que el descubrimiento más allá de la ciencia básica debía tener una aplicación para que llegara a humanos y sirviera lo antes posible para combatir el virus. Entonces Walter recurrió a su exalumno de doctorado, el bioquímico chileno Sebastián Bernales.
La prueba de fuego
El investigador de la Fundación Ciencia y Vida recibió la misión de hacer de interface entre la academia y la clínica. "Mi plan fue inicialmente científico, ver que el desarrollo tuviera las propiedades adecuadas para que sirviera en humanos. Después, asegurar que estuviera muy bien protegido intelectualmente. Tercero, que no solamente fuera muy eficaz, sino que no tuviera problemas en humanos. Por último, que pudiera ser escalable", relata desde San Francisco el también CEO de Praxis Biotech.
Para proteger la propiedad intelectual contrató al estudio de abogados Morgan Lewis, y luego comenzó a hablar con diferentes personas de la industria científica y farmacéutica para aterrizar la parte regulatoria y comercial y ver cómo escalar el hallazgo. Bernales toma el ejemplo de la vacuna de Oxford: "Hay todo un desarrollo académico que hizo la universidad, y luego llegó un minuto en el que salen a la calle y dicen 'tenemos esta tecnología, quien nos ayuda a correr con ella'. Y fue cuando entró AstraZeneca".
Al modelo inicial del tapón se le hizo una versión 2.0 y 3.0 que logró asegurar que el bloqueo de la proteína Spike fuera permanente e inhibiera la posibilidad de infectar células humanas y, de esta manera, su replicación. Con esa versión el equipo hizo un ensayo con un pseudovirus, y funcionó. Entonces llegó la gran prueba de fuego: intentar bloquear la infección en un virus real.
Hicieron una alianza con el Pasteur Institute en Francia, que cuenta con la bioseguridad necesaria para trabajar con el virus vivo. La institución hizo la prueba y el resultado fue perfecto. "Es uno de los tapones más fuertes que se han reportado en el mundo", dice Bernales.
Esa noche del 21 de junio se reunieron en la casa de Walter con mascarillas y copas de champaña. Había que celebrar.
Todo pasa en la nariz
Los resultados de la investigación serán publicados mañana en BioRxiv, un sitio web que comunica los últimos descubrimientos para que la comunidad científica pueda usarlos y criticarlos. Pero el documento no entregará el detalle completo de cómo el tapón se pega a la proteína Spike. Esa información se reserva para el socio que desarrolle posteriormente el producto.
Hace 10 días Bernales inició el contacto con partners de empresas farmacéuticas grandes para que el descubrimiento se transforme en algo real para combatir el covid-19.
El chileno explica que la estructura química del bloqueante es ultraestable lo que significa que puede calentarse, presentarse en versión liquida, o incluso en polvo, y no pierde su actividad. Si bien su uso más importante es para tratar humanos, también se puede usar como filtro para inactivar el virus en el aire, o como un test rápido de detección del virus.
En el caso de los humanos, una posibilidad sería poner el bloqueante en la sangre, tal como se hace con las vacunas. Pero no es lo que el equipo tiene en mente.
Una investigación reciente de la University of North Carolina at Chapel Hill mapeó las células humanas desde la nariz hasta el último rincón del pulmón para ver dónde se metía el virus. Concluyó que la replicación y gran fábrica productora del covid-19 es la nariz. Por eso, lo más probable es que esto se convierta en un aerosol nasal que pueda ser usado preventivamente para bloquear el paso del coronavirus a las células.
"Si vas a una comida, o vas a andar en transporte público, te pones el aerosol y quedas protegido por algunas horas. Aun no sabemos cuántas, eso es parte de los estudios que tenemos que hacer en humanos", explica el socio chileno.
"Lo que más queremos es que llegue a la mayor cantidad de personas posible, que no sólo se centralice en Estados Unidos y Europa, si no que llegue a países que están siendo muy afectados, como Latinoamérica. Mi gran bandera de lucha es hacer todo lo posible para que llegue a Chile antes de fin de año", agrega.
-¿Esto será tan efectivo como la vacuna?
-Lo que hacen las vacunas es estimular a nuestro organismo para que genere una respuesta inmune, incluyendo anticuerpos bloqueantes contra el virus. Algunos de los problemas que puede haber con los bloqueadores o respuesta inmune que forman los humanos es que depende de la salud de la persona. Eso significa que los inmunosuprimidos, o personas con problemas inmunológicos van a tener dificultades para producir estos bloqueantes. Lo otro que no se sabe de las vacunas es cuál va a ser la dosis necesaria para que tengas una reacción inmunológica efectiva. La gracia de nuestro tapón sintético es que bloquea el virus en su vía de entrada, el sistema respiratorio, pero no afecta a las células humanas. Todavía tenemos que estudiar un poco más, pero todo lo que se ha investigado hasta ahora es que tiene un perfil altísimo de seguridad para uso en humanos.
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