Els coronavirus no sols utilitzen la maquinària de les cèl·lules humanes que infecten: la modifiquen per tenir condicions òptimes per fabricar proteïnes virals i propagar-se més ràpidament. Aquesta és la principal conclusió d'un estudi de la Universitat Pompeu Fabra publicat a Nature Communications. L'estudi identifica uns enzims que modifiquen els ARN de transferència (ARNt) –petites peces cel·lulars necessàries per construir proteïnes–, com a elements clau per a la infecció per coronavirus. Aquests enzims s'activen per la resposta a l'estrès que suposa la infecció vírica i podrien constituir una nova diana terapèutica per desenvolupar fàrmacs antivirals d'ampli espectre contra els coronavirus.

Durant els últims 25 anys el món ha estat testimoni de tres grans brots de malalties respiratòries causades per coronavirus que han passat d'animals a humans. El SARS-CoV-1 el 2002, el MERS el 2012 i el SARS-CoV-2 el 2019. Mentre que els dos primers van causar epidèmies, el SARS-CoV-2 va desencadenar una pandèmia que va causar més de 7 milions de morts.

“Els coronavirus són molt perillosos per la seva capacitat de generar noves variants capaces d'infectar humans després de circular en reservoris animals”, explica Juana Díez, directora del Grup de Virologia Molecular de la Universitat Pompeu Fabra, la qual ha liderat la recerca. “Actualment no tenim cap fàrmac antiviral d'ampli espectre eficaç enfront dels coronavirus. Així que quan emergeixi un nou coronavirus, un escenari considerat molt probable per la comunitat científica, estarem com a finals del 2019, quan no teníem fàrmacs per controlar la propagació del virus”. 

Com qualsevol altre virus, els coronavirus utilitzen la maquinària de les cèl·lules que infecten per fabricar proteïnes virals i propagar-se. En aquest procés són clau els ARNt –petitíssimes peces cel·lulars que van afegint aminoàcids a la nova proteïna en funció de la informació que llegeixen en l'ARN–. “Curiosament, els coronavirus necessiten uns ARNt que no són massa freqüents en les cèl·lules. Per això ens vam preguntar com pot un virus propagar-se tan de pressa dins d'una cèl·lula on no abunden els ARNt que necessita per fabricar les seves proteïnes virals?”, explica Elena Muscolino, primera autora del treball.

Aprofitar el canvi

L'estudi publicat a Nature Communications mostra que la infecció provoca un estrès que modifica químicament els ARNt i canvia el funcionament de la maquinària cel·lular. Així la cèl·lula deixa d'estar optimitzada per produir les seves pròpies proteïnes i passa a tenir les condicions ideals per respondre a l'estrès.

Els coronavirus han aprofitat aquesta situació, ja que “per fabricar proteïnes de resposta a l'estrès calen els mateixos ARNt que necessiten els coronavirus per fabricar les seves proteïnes virals”, explica Mireia Puig, també autora del treball.

Aquest reajustament, impulsat per enzims cel·lulars que modifiquen els ARNt, permet que els coronavirus accelerin la producció de les seves proteïnes sense necessitat de generar nova maquinària, simplement alterant la que ja existeix. “Com que els canvis en els ARNt són modificacions de la maquinària que ja té la cèl·lula i no generació de noves ‘peces cel·lulars’, la producció de proteïnes virals es dona ràpidament i els coronavirus poden propagar-se molt de pressa”, detalla Muscolino.

La modificació dels ARNt s'ha observat tant en SARS-CoV-2, associat a infeccions greus, com en HCoV-OC43, que sol causar quadres molt lleus semblants als d’un refredat. Per tant, podria tractar-se d'una estratègia comuna entre diferents coronavirus. A més, quan es bloqueja l'activitat d'aquests enzims modificadors, la producció de proteïnes virals disminueix de manera significativa.

Un fàrmac d'aquest tipus ens permetria contenir les infeccions causades per nous coronavirus des de les seves fases inicials, evitaria la seva ràpida expansió i, per tant, la generació de noves pandèmies; Juana Díez (MELIS-UPF)

“L'enzim de modificació dels ARNt és un candidat prometedor per desenvolupar antivirals d'ampli espectre capaços de frenar la propagació dels coronavirus”, assenyala Díez. I afegeix: “Un fàrmac d'aquest tipus ens permetria contenir les infeccions causades per nous coronavirus des de les seves fases inicials, evitaria la seva ràpida expansió i, per tant, la generació de noves pandèmies”.

Sobre la recerca

Aquest treball, liderat pel Grup de Recerca en Virologia Molecular de la Universitat Pompeu Fabra, s'ha fet en col·laboració amb els grups de recerca liderats per Arvind H. Patel i per Alfredo Castelló (Universitat de Glasgow) Rafael Sanjuán (Institut de Biologia Integrativa de Sistemes, València) i Miguel Chillón (Universitat Autònoma Barcelona).

Muscolino E, Puig-Torrents M, Buigues Bisquert J, Correa Mendonca D, Talló-Parra M, Perez-Vilaro G, et al. Coronaviruses reprogram the tRNA epitranscriptome to favor viral protein expression. Nature Communications. 2026;10.1038/s41467-02669700-w. ‌