El virus COVID-19 encierra algunos misterios. Los científicos permanecen en la oscuridad sobre los aspectos de cómo se fusiona y entra en la célula huésped; cómo se ensambla; y cómo brota de la célula huésped.
Ahora, un equipo de científicos, integrado por microbiólogos e informáticos de varias universidades estadounidenses, han desarrollado por primera vez un nuevo modelo multiescala del virión completo del SARS-CoV-2, su material genético central y la capa del virión, utilizando supercomputadoras.
Para hacerlo, los investigadores se valieron de simulaciones de la dinámica molecular a nivel atómico y algunos experimentos adicionales. El modelo ofrece a los científicos, las nuevas formas de explotar las vulnerabilidades del virus.
Los primeros resultados del estudio muestran cómo las proteínas de punta en la superficie del virus se mueven de manera ‘cooperativa’. Esta revelación es uno de los primeros resultados del modelado por supercomputadora de este patógeno.
Esta acción cooperativa de las proteínas permite entender cómo el coronavirus explora y detecta los receptores ACE2 de la célula huésped, algo que le es imprescindible para fusionarse y penetrar en su interior, infectando de esta manera el organismo humano. Las espigas están conectadas entre sí y, cuando una proteína se mueve, otras también se mueven en respuesta a ella.
Los investigadores pudieron ver cómo la parte superior de la espiga se desprende durante la fusión con el receptor ACE2 de la célula huésped, lo que es uno de los primeros pasos del ataque del virus, y que ningún microscopio ha podido observar hasta el momento.
«El beneficio del modelo de grano grueso multiescala, es que puede ser de cientos a miles de veces más eficiente desde el punto de vista computacional que el modelo de todos los átomos».
Los ahorros computacionales permitieron al equipo construir un modelo del coronavirus mucho más grande que nunca, en escalas de tiempo más largas que lo que se ha hecho con los modelos de todos los átomos.
«El objetivo final del modelo sería, como primer paso, estudiar las atracciones e interacciones iniciales del virión con los receptores ACE2 en las células y comprender los orígenes de esa atracción y cómo esas proteínas trabajan juntas para pasar al proceso de fusión del virus», dijo Gregory Voth autor del estudio.
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