Nuevas técnicas de imagen en 3D mejoran el conocimiento del virus SARS-CoV-2

Un nuevo método para el procesamiento de imágenes va a permitir mejorar la reconstrucción en tres dimensiones de las proteínas de los virus, entre ellas la "proteína spike" del coronavirus SARS-CoV-2 responsable del COVID-19, considerada como "la llave" que necesita para entrar en la célula.

Lo lograron investigadores de la Universidad Complutense de Madrid, del Centro Nacional de Biotecnología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad Texas en Austin (Estados Unidos), y los resultados aparecen publicados en Nature Communications.

Los investigadores proponen en su trabajo utilizar nuevos métodos computacionales para procesar las imágenes y mejorar el análisis y la reconstrucción tridimensional de las macromoléculas biológicas, y han constatado que conocer la composición de esas macromoléculas -como las proteínas- es relativamente sencillo, pero no la forma en la que se ordenan en una estructura tridimensional.

La metodología que proponen los investigadores mejora la visualización de las reconstrucciones en tres dimensiones obtenidas mediante "crío-microscopía electrónica", así como la calidad de esas imágenes.

“Este trabajo nos permite un entendimiento más amplio de las proteínas y otras macromoléculas que sustentan procesos esenciales para la vida, proporcionando nuevas herramientas a los biólogos estructurales para interpretar más y de forma más confiable”, explicó el investigador Javier Vargas, del Departamento de Óptica de la Universidad Complutense de Madrid.

Estos métodos se han aplicado ya a diversas macromoléculas biológicas con una importante relevancia biomédica y científica, incluyendo reconstrucciones en 3D de la proteína "Spike S" del SARS-CoV-2. 

“Esta proteína es fundamental en la entrada del virus en las células humanas. El procesamiento de esta proteína con estos nuevos métodos permitió analizar regiones que anteriormente no habían podido ser interpretadas”, explicó el físico en una nota difundida por la Universidad.

El investigador Javier Vargas inició el estudio cuando trabajaba como profesor en la Universidad McGill (Canadá) y lo finalizó a su regreso a la Universidad Complutense de Madrid. 

Los investigadores consideran que este trabajo se puede utilizar para mejorar la construcción de modelos atómicos sin información previa de macromoléculas a partir de reconstrucciones 3D obtenidas mediante crio-microscopia electrónica. 

“Esta información es fundamental para entender y caracterizar las macromoléculas desde un punto de vista bioquímico y útil para el diseño de nuevos fármacos; por ejemplo, nuevas drogas para bloquear el acceso del SARS-CoV-2 al interior de las células”, ha destacado Vargas.