La pandemia de COVID-19 demostró la rapidez con la que un nuevo coronavirus puede propagarse por todo el mundo. Ahora, un equipo internacional de investigadores con participación del Instituto de Parasitología y Biomedicina López-Neyra (IPBLN-CSIC) de Granada ha dado un paso que podría resultar clave para responder con mayor rapidez a futuras amenazas sanitarias: el desarrollo de unas ‘tijeras moleculares’ capaces de detectar y atacar los siete coronavirus humanos conocidos.
La investigación, publicada en la revista científica Molecular Therapy: Nucleic Acids, describe una tecnología con una doble función. Por un lado, permite diseñar pruebas diagnósticas rápidas capaces de identificar coronavirus a partir de su material genético. Por otro, ha demostrado en laboratorio una notable capacidad para frenar la replicación del SARS-CoV-2, el virus responsable de la COVID-19.
El trabajo supone un avance relevante en la búsqueda de nuevos tratamientos antivirales y herramientas de vigilancia frente a virus emergentes, al identificar una señal genética común presente en todos los coronavirus humanos conocidos.
El punto débil compartido por todos los coronavirus
La clave del hallazgo está en una región genética que permanece prácticamente inalterada en los coronavirus que afectan a las personas. A partir de esa diana común, los investigadores diseñaron unas moléculas programables capaces de localizar el virus y actuar directamente sobre su ARN.
Cuando un coronavirus infecta una célula, utiliza su material genético para generar miles de copias de sí mismo. Cuantas más copias produce, más avanza la infección. Las nuevas tijeras moleculares están diseñadas precisamente para interrumpir ese proceso.
A diferencia de muchos test diagnósticos convencionales, que detectan proteínas virales, esta tecnología busca directamente una secuencia concreta del ARN viral, el conjunto de instrucciones genéticas que el virus necesita para multiplicarse.
Para lograrlo, el equipo desarrolló pequeñas moléculas guía que funcionan como un auténtico GPS molecular. Estas guías identifican una secuencia específica del virus y conducen hasta ella la herramienta de corte, que actúa con precisión sobre el material genético.
La investigadora del IPBLN-CSIC y autora principal del estudio, Elena Herrera, explica que el sistema funciona como un mecanismo de búsqueda y corte dirigido a una señal genética conservada entre distintos coronavirus.
“Si en el futuro apareciera un nuevo coronavirus, el sistema podría adaptarse rápidamente para detectarlo o intentar bloquear su multiplicación”, señala.
Más de un 95% menos de replicación del SARS-CoV-2
Los resultados obtenidos en laboratorio muestran el potencial de esta estrategia. Según los investigadores, las tijeras moleculares consiguieron reducir la replicación de varios coronavirus humanos analizados durante el estudio.
En el caso del SARS-CoV-2, los ensayos lograron disminuir en más de un 95% su capacidad de multiplicación en los modelos experimentales utilizados.
Aunque los científicos insisten en que todavía se trata de una investigación básica y que la tecnología no está lista para su aplicación clínica, los datos obtenidos refuerzan el interés de las estrategias basadas en CRISPR para desarrollar futuros tratamientos antivirales.
Una nueva generación de test rápidos basados en CRISPR
Más allá de su posible uso terapéutico, la investigación abre la puerta a una nueva generación de herramientas diagnósticas.
El equipo adaptó la misma estrategia para desarrollar pruebas rápidas basadas en CRISPR, una tecnología molecular capaz de programar proteínas para reconocer secuencias genéticas concretas.
En este caso, las tijeras moleculares utilizan una guía para localizar una zona común de los coronavirus. Cuando la encuentran, cortan el ARN viral y activan una señal que confirma la presencia del patógeno.
Los ensayos realizados mostraron una alta sensibilidad, con capacidad para detectar cantidades mínimas de virus y distinguirlas de otros patógenos respiratorios, como los responsables de la gripe. Esta precisión permite reducir el riesgo de falsos positivos y mejorar la fiabilidad de las pruebas.
Una herramienta pensada para futuras amenazas sanitarias
Uno de los aspectos más prometedores del trabajo es su posible utilidad frente a coronavirus que todavía no han dado el salto a la población humana.
Los investigadores comprobaron que la misma señal genética identificada en coronavirus humanos también aparece en diferentes coronavirus animales. Esto significa que la tecnología podría adaptarse con rapidez ante la aparición de nuevos virus con capacidad de transmitirse a las personas.
La experiencia adquirida durante la pandemia ha puesto de manifiesto la importancia de contar con herramientas capaces de reaccionar en las primeras fases de una emergencia sanitaria. En ese contexto, disponer de sistemas que permitan detectar y atacar regiones genéticas compartidas por distintos coronavirus podría acelerar tanto el diagnóstico como el desarrollo de nuevas estrategias de control.
Del coronavirus al VIH: la siguiente línea de investigación
El grupo ya trabaja en nuevas aplicaciones de CRISPR para otras enfermedades infecciosas. Entre ellas se encuentra el VIH, uno de los mayores desafíos de la investigación biomédica debido a su capacidad para integrarse en las células infectadas.
“El VIH es un virus complejo, dado que integra su material genético en las células infectadas. Aunque se han descrito casos excepcionales de remisión prolongada tras procedimientos muy específicos, los tratamientos disponibles solo permiten controlar la infección, pero no eliminarla por completo”, detalla la investigadora.
