La “proteína spike” es un componente en la superficie de ciertos virus, como los coronavirus, que les confiere una apariencia distintiva. Su nombre, “spike” (espícula), se debe a las proyecciones que sobresalen de la envoltura viral, asemejándose a pequeñas espinas. Estas estructuras son fundamentales para la interacción del virus con las células que busca infectar. La visualización de estas espículas bajo el microscopio electrónico es lo que le da a la familia de los coronavirus su nombre, recordando la corona solar.
Understanding the Spike Protein
La proteína spike es una glicoproteína, es decir, una proteína con azúcares adheridos. Se organiza en trímeros, formando las estructuras que se proyectan desde la superficie del virión, la partícula viral completa.
Esta proteína de fusión de clase I tiene dos regiones principales: S1 y S2. La región S1 contiene el dominio de unión al receptor (RBD), que se encarga de reconocer y unirse a las moléculas en la superficie de las células del huésped. La región S2 contiene el péptido de fusión necesario para la fusión de las membranas viral y celular.
How the Spike Protein Drives Infection
La proteína spike actúa como una “llave” que permite al virus entrar en las células del huésped, un paso para la infección y replicación viral. Para los coronavirus, como el SARS-CoV y el SARS-CoV-2, esta proteína se une a un receptor específico en la superficie de las células humanas, la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). Este receptor se encuentra en las células del sistema respiratorio, lo que explica la afinidad de estos virus por dicho sistema.
Una vez que la subunidad S1 de la proteína spike se une al receptor ACE2, se producen cambios en la estructura de la proteína, lo que permite que la subunidad S2 facilite la fusión de la membrana viral con la membrana de la célula huésped. Este proceso de fusión es lo que permite que el material genético del virus sea liberado dentro de la célula. La célula huésped, ahora infectada, es utilizada por el virus para replicarse y ensamblar nuevas partículas virales.
Role in Vaccine Development
La proteína spike es un objetivo en el desarrollo de vacunas debido a su papel en la entrada del virus a las células. Al ser la parte del virus que interactúa con las células humanas, es la zona más expuesta y reconocida por el sistema inmunitario. Las vacunas diseñadas contra esta proteína buscan entrenar al sistema inmune para que la reconozca.
Diversas estrategias vacunales, como las vacunas de ARNm, de vectores virales o de subunidades proteicas, utilizan la información genética o copias de la proteína spike. Por ejemplo, las vacunas de ARNm instruyen a las células humanas para que fabriquen la proteína spike. Esto permite que el sistema inmune desarrolle anticuerpos neutralizantes y respuestas de células T específicas contra la proteína, preparando al cuerpo para combatir una futura infección real.
Spike Protein Variants and Their Significance
La proteína spike puede sufrir mutaciones, lo que da lugar a nuevas variantes virales. Estas mutaciones pueden alterar las propiedades del virus, afectando su capacidad de unirse a los receptores celulares o de evadir la respuesta inmune generada por infecciones previas o vacunas. Por ejemplo, la mutación D614G en la proteína spike se ha asociado con un aumento en la transmisibilidad del virus.
Algunas mutaciones en el dominio de unión al receptor (RBD) de la proteína spike pueden reducir la afinidad de los anticuerpos neutralizantes desarrollados contra cepas virales anteriores. Esto puede llevar a una disminución en la eficacia de las vacunas originales frente a las nuevas variantes. El monitoreo continuo de estas mutaciones es una parte de la vigilancia epidemiológica.
Addressing Common Misconceptions
Existen algunas ideas erróneas sobre la proteína spike, especialmente en el contexto de las vacunas. La proteína spike generada por las vacunas no es una toxina para el cuerpo. Aunque la proteína spike del virus real puede ser perjudicial durante una infección natural, la versión producida por las vacunas es diferente. La proteína spike de la vacuna se genera de forma transitoria y en cantidades controladas, no se replica ni circula indefinidamente por el torrente sanguíneo.
No hay evidencia científica que respalde la idea de que la proteína spike de las vacunas pueda “desprenderse” de las personas vacunadas y afectar a otras. Las vacunas están diseñadas para que las células produzcan la proteína spike localmente en el lugar de la inyección, donde el sistema inmunitario aprende a reconocerla. Una vez que cumple su función de entrenamiento inmunitario, la proteína es degradada por el cuerpo, dejando solo las defensas aprendidas.