Test molecular. EPDA.El Grupo de Investigación en BioquÃmica Computacional de la Universitat Jaume I (UJI) ha logrado revelar el mecanismo molecular de la SARS-CoV-2 Mpro, una de las enzimas esenciales para el proceso de replicación del virus responsable de la pandemia de la COVID-19 lo que puede ser útil para el desarrollo de nuevos fármacos antivirales. Los resultados de esta investigación han sido obtenidos por Katarzyna Świderek y Vicent Moliner y se acaban de publicar en Chemical Science. Además, este estudio ha sido seleccionado por esta revista como uno de los más relevantes de 2020, según han informado fuentes universitarias.
El trabajo, realizado en el Departamento de QuÃmica FÃsica y AnalÃtica de la Escuela Superior de TecnologÃa y Ciencias Experimentales (ESTCE), se ha centrado en el estudio del funcionamiento de la enzima SARS-CoV-2 Mpro por medio de métodos computacionales que combinan la mecánica cuántica con la mecánica molecular (QM/MM, de sus siglas en inglés).
El catedrático de QuÃmica FÃsica de la UJI, Vicent Moliner, ha indicado que la descripción a nivel atómico de cómo funciona esta enzima "sugiere que el proceso completo implica cuatro reacciones quÃmicas que tienen lugar en dos etapas en el mismo centro activo de la enzima" y ha añadido que "el mecanismo de acción difiere de otras enzimas de la misma familia, las cisteÃna proteasas, presentes en otros seres vivos, incluidos los humanos".
Los cientÃficos han explicado que, por ejemplo, cuando el virus entra en las células humanas para replicarse, la SARS-CoV-2 Mpro presenta una clara especificidad para romper las cadenas peptÃdicas humanas después del aminoácido Gln, una capacidad no observada en las proteasas humanas.
"Esta caracterÃstica hace que esta enzima sea un excelente objetivo para diseñar nuevos fármacos antivirales especÃficos", ha aseverado la investigadora Katarzyna Świderek.
"La credibilidad de nuestros resultados, obtenidos mediante estas técnicas computacionales, viene avalada por el hecho de que algunas de nuestras conclusiones, como son la velocidad de reacción de la enzima o algunas de las interacciones que se establecen entre el centro activo de la enzima y la cadena peptÃdica humana que está troceando, coinciden con datos experimentales publicados en los últimos meses por otros grupos de investigación internacionales", ha explicado Świderek.
En definitiva, ha concluido Moliner, "los resultados derivados de nuestro estudio pueden utilizarse para guiar el diseño de compuestos antivirales para el tratamiento eficaz de la COVID-19".
Vicent Moliner es catedrático de QuÃmica FÃsica en la Universitat Jaume I e investigador principal del Grupo de BioquÃmica Computacional. Por su parte, la doctora Katarzyna Świderek es investigadora Juan de la Cierva-Incorporación del mismo grupo y, recientemente, ha obtenido un contrato en el programa de excelencia JIN del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
Este grupo de la UJI se dedica al desarrollo y aplicación de métodos teóricos para el estudio de procesos biológicos mediante simulaciones con ordenadores de grandes prestaciones. Entre otros hallazgos, ha revelado cómo funcionan las enzimas en sistemas relacionados con procesos degenerativos como la enfermedad de Alzheimer.
