Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV) ha revelado que una región poco estudiada de la proteína Spike del coronavirus SARS-CoV-2 es vital para que el virus pueda entrar en las células humanas. Contrariamente a lo que se creía hasta ahora, el dominio transmembrana no actúa solo como un simple ancla que fija la proteína a la membrana viral, sino que desempeña un papel activo y fundamental en el proceso de infección.
La proteína Spike es la estructura clave que permite al SARS-CoV-2 reconocer el receptor ACE2 en la superficie de las células humanas y fusionarse con su membrana, iniciando así la infección.
El estudio, publicado en la revista Communications Biology, demuestra que este dominio transmembrana es mucho más que un elemento estructural pasivo. “Nuestros resultados muestran que la secuencia y estructura de esta región son críticas: pequeños cambios bastan para que el virus pierda gran parte de su capacidad de infectar”, explica Juan Ortiz Mateu, primer autor del trabajo e investigador del Instituto Universitario de Biotecnología y Biomedicina (Biotecmed) de la UV.
El trabajo se ha llevado a cabo en el Laboratorio de Proteínas de Membrana, dirigido por Ismael Mingarro, en la Facultad de Ciencias Biológicas de la UV, en colaboración con investigadoras del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto del CSIC y la UV.
Desde el inicio de la pandemia en 2020, las regiones externas de la proteína Spike han sido objeto de exhaustivos análisis, pero el tramo final que atraviesa la membrana viral había permanecido en gran medida sin esclarecer. Los experimentos realizados por el equipo incluyeron la introducción de mutaciones específicas en esta zona, lo que provocó una notable reducción en la capacidad del virus para penetrar en las células. Además, se ha descubierto que el dominio transmembrana facilita la formación de trímeros de la proteína Spike, la configuración tridimensional necesaria para una fusión efectiva con la membrana celular.
Otro dato relevante es que esta región muestra pocas variaciones entre las distintas variantes del coronavirus, lo que refuerza su importancia funcional y la convierte en un elemento estable del virus.
“Comprender todos los engranajes de la maquinaria del coronavirus es primordial si queremos estar preparados frente a futuras variantes o incluso ante otros virus similares”, subraya Luis Martínez Gil, investigador principal y coordinador del estudio, así como profesor del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UV.
Los autores destacan que este hallazgo no solo profundiza en el conocimiento del mecanismo de acción del SARS-CoV-2, sino que abre nuevas posibilidades terapéuticas. Al tratarse de una región conservada y esencial, el dominio transmembrana podría convertirse en una diana para el desarrollo de nuevos fármacos capaces de bloquear directamente la proteína Spike y detener la infección, abordando enfoques que hasta ahora no se habían explorado en profundidad.
La investigación ha sido financiada por diversos programas públicos, entre ellos proyectos del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación y la Unión Europea, así como por el proyecto Prometeo de la Generalitat Valenciana.