Human coronavirus-host interactionsPatogenesis and antiviral response

Resumen

Los coronavirus (CoVs) son virus emergentes potencialmente letales para el ser humano. El MERS-CoV emergió en el verano de 2012 en Arabia Saudí y aún circula con una tasa de letalidad de en torno al 35%. En diciembre de 2019, emergió el SARS-CoV-2 en Wuhan, China, causando la actual pandemia de COVID-19. A 20 de abril de 2022, ha habido más de 500 millones de casos confirmados y más de 6 millones de muertes, en más de 200 países de todo el mundo, con una tasa de mortalidad de en torno al 2%. El análisis de las interacciones virus-hospedador ayudará a entender las bases moleculares de la patogénesis de los CoVs emergentes, y al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. En esta tesis se generó un cDNA infectivo de MERS-CoV adaptado a ratón, del que se rescató un virus recombinante adaptado a ratón (rMERS-MA) que era virulento en el modelo de ratón hDPP4-KI. El papel del gen 5, específico de género, se analizó construyendo virus que contenían el gen 5 completo (rMERS-MA-5FL), o en los que se había eliminado completamente (rMERS-MA-∆5). El virus rMERS-MA-5FL fue inestable, apareciendo deleciones en el gen 5 en pases muy tempranos en cultivos celulares, lo que subrayó la inestabilidad del MERS-CoV en cultivos. Inesperadamente, el virus rMERS-MA-∆5 fue más virulento que el virus parental en infecciones subletales en el modelo de ratón hDPP4-Kl. La expresión de interferón (IFN) y citoquinas pro-inflamatorias estaba retrasada y desregulada en los pulmones de los ratones infectados con el rMERS-MA-∆5. Se obtuvieron resultados similares con los virus humanos, que expresaban o no el gen 5, en el modelo de ratón transgénico TghDPP4. Los datos indicaron nuevas funciones para el gen 5 en la modulación del IFN en el contexto de la infección. Además, se analizó la interacción entre la RNA helicasa celular MOV10 y la proteína N de varios CoVs humanos. Se han descrito actividades provirales y antivirales de MOV10 en distintos sistemas virales, pero no en CoVs. Usando MERS-CoV como modelo, se ha demostrado la función antiviral de MOV10, que requiere de su actividad helicasa y probablemente está mediada por el secuestro de los RNAs virales en estructuras citoplasmáticas ribonucleoproteicas. La actividad antiviral de MOV10 sólo se observó en las infecciones con CoVs humanos altamente virulentos, lo que sugiere un papel de MOV10 en la modulación de la patogénesis de CoVs. Los resultados obtenidos han descubierto una red compleja de interacciones RNA-proteína que modulan la respuesta antiviral frente a CoVs. Durante el desarrollo de esta tesis, emergió el SARS-CoV-2. Se generaron un cDNA infectivo y un replicón con gen reportero para este virus. Se pusieron a punto sistemas celulares y modelos animales para estudiar la estabilidad genética de SARS-CoV-2 y su virulencia, respectivamente. La mutación D614G en la proteína S de SARS-CoV-2 fue la primera variante que se impuso muy pronto durante la pandemia. Se han realizado estudios preliminares sobre el efecto de la variante D614G.