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Los investigadores de Cornell han identificado un cambio que ocurre en el coronavirus canino que apunta a un posible patrón de cambio que se encuentra en otros coronavirus y que puede proporcionar pistas sobre cómo se transmiten a los humanos desde los animales.

Un nuevo coronavirus canino se identificó por primera vez en dos pacientes humanos de Malasia que desarrollaron neumonía en 2017-18. Un grupo de otros científicos aisló el coronavirus canino, lo secuenció y publicó sus hallazgos en 2021.

Ahora, un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Cornell y Temple ha identificado un patrón que ocurre en un extremo de la proteína de pico del coronavirus canino, el área del virus que facilita la entrada a una célula huésped: el virus pasa de infectar tanto los intestinos como los sistema respiratorio del huésped animal hasta infectar sólo el sistema respiratorio de un huésped humano.

Los investigadores identificaron un cambio en el término, conocido como el término N, una región de la molécula con alteraciones también detectadas en otro coronavirus, que saltó de los murciélagos a los humanos, donde causa un resfriado común.

El artículo, «El reciente desbordamiento zoonótico y el cambio de tropismo de un coronavirus canino se asocia con una selección relajada y una pérdida putativa de función en el subdominio NTD de la proteína Spike», se publicó el 21 de abril en la revista Viruses.

«Este estudio identifica algunos de los mecanismos moleculares que subyacen a un cambio de huésped del coronavirus canino a un nuevo huésped humano, que también pueden ser importantes en la circulación de un nuevo coronavirus humano del que antes no sabíamos», dijo Michael Stanhope, profesor. de salud pública y del ecosistema en la Facultad de Medicina Veterinaria. El primer autor, Jordan Zehr, es estudiante de doctorado en el laboratorio del coautor Sergei Kosakovsky Pond, profesor de biología en el Instituto de Genómica y Medicina Evolutiva de la Universidad de Temple.

En el estudio, los investigadores utilizaron herramientas de evolución molecular de última generación desarrolladas en el laboratorio de Pond para evaluar cómo las presiones de la selección natural pueden haber influido en la evolución del coronavirus canino.

En los seres humanos, el receptor principal al que se une la proteína espiga del alfacoronavirus (el género en el que se clasifica el coronavirus canino) para ingresar a una célula humana se llama APN, pero también hay correceptores. Uno de estos co-receptores es el ácido siálico, que se encuentra en las células gastrointestinales de una variedad de mamíferos. Los investigadores identificaron una región de la proteína espiga en el extremo N llamada dominio O, que se sabe que se une al ácido siálico. En el análisis del coronavirus canino encontrado en los pacientes de Malasia, partes del dominio O estaban cambiando de formas únicas.

El coronavirus canino encontrado en los pacientes de Malasia parecía estar en proceso de perder su dominio O, pero no del todo. «Pero tiene una historia de evolución molecular que sugiere que la región de unión del ácido siálico ya no está haciendo el mismo trabajo», dijo Stanhope. Los investigadores encontraron evidencia de una «evolución relajada», donde las presiones de la selección natural se reducen, lo que facilitó el cambio.

Los investigadores compararon este cambio y la pérdida del dominio O con otros coronavirus relacionados. Uno, llamado virus de la gastroenteritis transmisible (TGEV), infecta a los cerdos y causa enfermedades respiratorias e intestinales. Una variante de este virus porcino, llamada coronavirus respiratorio porcino, es casi idéntica al TGEV, pero ha perdido su dominio O y es completamente un patógeno respiratorio. De manera similar, un coronavirus que se sabe que causa resfriados humanos comunes se originó en murciélagos como un virus gastrointestinal, perdió su dominio O y saltó a un huésped humano como un virus respiratorio.

«Entonces, este es un patrón que parece repetirse en la evolución del coronavirus y, en particular, en la evolución del coronavirus asociada con estos cambios de tropismo, donde pasamos de una infección gastrointestinal originalmente y luego saltamos a un huésped alternativo, donde ahora es respiratorio», dijo Stanhope. dijo.

La misma variante de coronavirus canino encontrada en Malasia también se informó en 2021 en algunas personas en Haití, que también tenían enfermedades respiratorias. Se necesitan más estudios para comprender si los cambios virales y los saltos a los humanos ocurrieron espontáneamente en diferentes partes del mundo o si este coronavirus, que representaría el octavo coronavirus humano conocido, ha estado circulando durante quizás muchas décadas en la población humana sin ser detectado. dijo Stanhope.

El dominio N-terminal del SARS-CoV2, que causa la COVID-19, está recibiendo una atención cada vez mayor por parte de los investigadores, y este estudio proporciona una justificación adicional para centrarse en esta área específica de la molécula.

Los coautores incluyen a Laura Goodman, profesora asistente de investigación en el Departamento de Salud Pública y Ecosistémica y el Instituto Baker para la Salud Animal; Gary Whittaker, profesor de virología en el Departamento de Microbiología e Inmunología; y Kristina Ceres, estudiante de doctorado que trabaja en estrecha colaboración con Stanhope y Goodman. Goodman y Whittaker son parte del Centro de Salud Canina Margaret y Richard Riney de Cornell.

El estudio está financiado por la Red de Investigación y Respuesta de Laboratorios Veterinarios de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. y los Institutos Nacionales de Salud.

Fuente de la historia:

El coronavirus del perro salta a los humanos, con un cambio de proteínaMateriales proporcionados por la Universidad de Cornell . Original escrito por Krishna Ramanujan, cortesía de Cornell Chronicle. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.