El proyecto de investigación titulado: “Zika y Dengue: Identificación de nuevos inhibidores enzimáticos combinando estrategias computacionales y experimentales” liderado por la Investigadora Principal Ana Mª Fernández Escamilla y José Villalaín, miembros del Instituto de Investigación, Desarrollo e Innovación en Biotecnología Sanitaria de Elche (IDiBE), ha sido financiado en el Programa I+D+i 2020 de la Generalitat Valenciana, dentro de las subvenciones para grupos de investigación consolidables (AICO).

La propuesta, que se desarrollará durante dos años, pretende identificar compuestos naturales, orgánicos y péptidos sintéticos con potencial inhibitorio, para facilitar el desarrollo de nuevas terapias antivirales contra los virus del Zika (ZIKV) y Dengue (DENV), así como profundizar en el mecanismo de unión a membranas y la posibilidad de ser bloqueado.

Ángela Carrión Antolí, estudiante que se encuentra realizando su TFM (Trabajo de Fin de Máster) en el laboratorio de Ana María Fernández, analizando muestras en el Calorímetro Diferencial de Barrido (DSC).

El ZIKV y DENV son flavivirus que se transmiten a humanos a través de la picadura de mosquitos infectados del género Aedes (Ae. aegypti y Ae. albopictus), altamente prevalentes en regiones tropicales y subtropicales, actuando como vector en su propagación.

La infección por DENV presenta síntomas muy similares a los de la gripe, llegando a ser mortal al cursar con hemorragias graves. La OMS estima que el DENV produce alrededor de 390 millones de infecciones al año. Concretamente, en el año 2018, el Centro de Coordinación de Alertas y Emergencias Sanitarias del Ministerio de Sanidad, Consumo y Bienestar Social (CCAES) informó de seis casos de Dengue autóctono en España atribuidos a Ae. albopictus (mosquito tigre), un mosquito con menor capacidad para trasmitir el virus, pero muy extendido en la Península Ibérica, en particular en la zona del Levante. Ninguno de los infectados tenía antecedentes de viaje a país endémico con transmisión conocida de Dengue.

El ZIKV, a diferencia del DENV, causa anormalidades cerebrales congénitas durante el embarazo, incluida la microcefalia, y es desencadenante del síndrome de Guillain-Barré, que se asocia, a su vez, al parto prematuro y aborto espontáneo. Además, puede transmitirse mediante contacto sexual, transfusiones de sangre y trasplantes de órganos. El ZIKV continúa expandiéndose geográficamente, debido a la propagación del vector. Hasta la fecha, 86 países han informado de infecciones por ZIKV, así como numerosos casos importados a la UE por viajeros que regresan de zonas afectadas, esperándose que estos casos aumenten.

Pablo Navarro Carpio, estudiante que ha finalizado su TFG (Trabajo de Fin de Grado) en el laboratorio de Ana María Fernández, realizando una electroforesis de proteínas.

Actualmente, no se han desarrollado medicamentos o vacunas antivirales contra ZIKV o DENV para prevenir o tratar estas infecciones virales o sus enfermedades asociadas, convirtiéndose en un problema de salud pública mundial con un coste económico muy elevado.

La propuesta, que será desarrollada durante dos años, pretende facilitar el desarrollo de nuevas terapias antivirales contra ZIKV y DENV, mediante el diseño de péptidos sintéticos e identificación de compuestos naturales y orgánicos, todos ellos con potencial actividad inhibitoria. Con este objetivo, se utilizarán herramientas computacionales de Dinámica y Acoplamiento Molecular. Además, se realizarán ensayos in vitro donde se medirá la actividad inhibitoria de los péptidos/ compuestos en entornos que mimeticen sistemas de membranas y la maquinaria de replicación viral, elementos que son esenciales en el ciclo de vida viral. Finalmente, aquellos compuestos seleccionados con valor inhibitorio, serán testados in vivo gracias a la colaboración con la Universidad de Cambridge.

Imagen obtenida por el alumno de TFG (Biotecnología), Pablo Navarro Carpio, donde se representa el bolsillo de unión a ATP (adenosín trifosfato) de una de las proteínas no estructurales de DENV, unida a varias moléculas obtenidas mediante cribado virtual de tres quimiotecas diferentes, mostrando las posiciones energéticamente más favorables que ocuparían.

Los resultados obtenidos permitirán usar estas moléculas como una nueva vía en el desarrollo de nuevos agentes antivirales contra ZIKV y DENV, pudiendo ser aplicados, a su vez, al desarrollo de estrategias similares contra otros virus pertenecientes a la misma familia.

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