En esta entrevista, Nathan Ahlgren, profesor asistente de BiologÃa en la Universidad de Clark, utiliza modelos impresos en 3D para explicar qué hacen las proteÃnas en los virus, cómo interactúan con las células humanas, cómo la vacuna entrega el ARNm a la célula y cómo nos protegen los anticuerpos
Nathan Ahlgren explica en este vÃdeo qué papel juegan las proteÃnas en un virus y cómo funciona la proteÃna de pico.
¿Qué hacen las proteÃnas en un virus? ¿Qué más hay en un virus?
Toda la vida tiene proteÃnas. Entonces, las células humanas tienen proteÃnas, y lo mismo ocurre con los virus, aunque son muy diferentes de las células de nuestro cuerpo. Un virus se compone de dos cosas principales: una capa de proteÃna y material genético.
La imagen de arriba muestra un modelo impreso en 3D que hice con proteÃnas del virus del papiloma humano. Cada una de las piezas coloreadas está formada por cinco copias de una única proteÃna, y juntas forman una cáscara icosaédrica. En el interior, he representado el material genético aquà como una hebra roja. Y eso es esencialmente de lo que se compone la estructura de un virus. En este caso, la función de las proteÃnas es formar una capa protectora alrededor del virus. Algunos virus, incluido el SARS-CoV2, también tienen una membrana plasmática o una membrana lipÃdica a su alrededor.
¿Cuál es la función de la proteÃna de pico?
La proteÃna de pico tiene dos funciones: reconocer y adherirse a la célula, y luego permitir que el material genético del virus ingrese a la célula fusionándose con la membrana celular. La punta de la proteÃna pico reconocerá otra proteÃna que se encuentra en la superficie de una célula humana. Entonces, si mi brazo en la imagen de arriba es la superficie celular, se conectará a una proteÃna allÃ. La proteÃna que reconoce en las células humanas se llama ACE-2. Una vez que reconoce una proteÃna ACE-2, hay un proceso complicado en el que la proteÃna de pico despliega una estructura larga y delgada para adherirse a la membrana plasmática de la célula y fusionar las membranas plasmáticas del virus y la célula.
Todo tiene que ver con las formas, la composición quÃmica y la carga de los átomos en la proteÃna pico y la proteÃna ACE-2. Cada una de las pequeñas protuberancias del modelo representa un átomo individual. La superficie de la proteÃna de punta reconocerá la proteÃna ACE-2, como una pieza de rompecabezas que encaja a la perfección, o un candado y llave.
¿Cómo interfieren las vacunas de ARNm en este proceso?
El ARNm de la proteÃna de pico, que se muestra como la hebra roja, contiene instrucciones para la formación de la proteÃna de pico. Las cuentas de colores de la pulsera representan los aminoácidos individuales que componen la proteÃna de la espiga, que se pliega en una espiga.
El ARNm es material genético que tiene instrucciones o información para producir proteÃnas. El ARNm de la proteÃna de pico, que se muestra como la hebra roja en la foto de arriba, contiene instrucciones para hacer la proteÃna de pico. Las cuentas de colores de la pulsera y el orden en el que se colocan representan los aminoácidos individuales que forman la proteÃna de la espiga, que se pliega en forma de espiga.
Las vacunas toman la secuencia de ARNm de la proteÃna de pico , la colocan en un paquete especial y la entregan a las células humanas. Ahora sus células tienen las instrucciones para producir la proteÃna de pico, asà que van a producir algunas. Esa proteÃna terminará en la superficie de tu célula. Ahà es cuando el sistema inmunológico entra en acción. Su cuerpo detecta esta proteÃna, reconoce que es ajena al cuerpo y trata de buscar y destruir esa proteÃna.
La vacuna libera ARNm para la proteÃna de pico envuelta en un paquete de lÃpidos, junto con cadenas de polietilenglicol. Las hebras de PEG protegen el paquete y aumentan su durabilidad para que pueda llegar a la celda de forma segura. Imagen La Conversación, David Goodsell / The Protein Database , CC BY-ND
La forma en que las vacunas introducen el ARNm en la célula es en cierto modo similar a la forma en que lo hacen los virus. Es un paquete simple con material genético en su interior.
¿Qué hacen los anticuerpos?
Los anticuerpos son otro tipo de proteÃna. Toman una forma de Y, y su trabajo es reconocer intrusos como bacterias y virus en su cuerpo.
¿Cómo lo hacen? Las puntas de la Y son ligeramente diferentes de un anticuerpo a otro. Su cuerpo produce miles de millones de anticuerpos diferentes, que en su mayorÃa difieren en las puntas. La forma de la punta, la composición molecular y la carga deben ser exactamente correctas para encajar en el extremo de la proteÃna de la punta y bloquearla. Una vez que se bloquea la punta de la proteÃna de pico, ya no puede encajar en el receptor ACE-2. Entonces esto es lo que se llama un “anticuerpo neutralizante”.
La otra cosa que pueden hacer los anticuerpos es que, una vez que se unen a la proteÃna de pico, pueden actuar como una bandera. Y luego otras células inmunes pueden reconocer esa bandera y decir “OK, tengo que ir a comerme esta cosa. Esto es malo para el cuerpo “.
Una vez que nuestro cuerpo tiene las instrucciones para producir la proteÃna de pico, puede hacer un muy buen trabajo en la construcción de anticuerpos para bloquear las proteÃnas de pico.
¿Cómo encuentran todas estas proteÃnas sus objetivos?
Todos están flotando y chocando entre sÃ, lo que tal vez sea un poco preocupante, que el destino de nuestra salud depende de que estas moléculas floten y se encuentren entre sÃ. Pero tienes muchos anticuerpos, y si estás infectado con muchos virus, flotarán y encontrarán la superficie correcta y se adherirán a su objetivo.
*Nathan Ahlgren es profesor asistente de biologÃa, Universidad de Clark.
ArtÃculo de The Conversation, que se publica bajo licencia Creative Commons.
