Desde el final de la Segunda Guerra Mundial, los antibióticos han tratado con éxito una amplia gama de infecciones bacterianas.
Pero los antibióticos no funcionan contra los virus. Los antivirales se usan contra los virus, que son mucho más difíciles de desarrollar.
El principal desafío es que los virus usan nuestras propias células para multiplicarse.
Hacia el final de la Segunda Guerra Mundial, la producción en masa de la penicilina, un antibiótico recién desarrollado, permitió tratar infecciones bacterianas en soldados heridos y salvar vidas. Desde entonces, la penicilina y otros muchos antibióticos han tratado con éxito una gran variedad de infecciones bacterianas.
Pero los antibióticos no funcionan contra los virus; los antivirales sí. Desde el brote de la pandemia de coronavirus, los investigadores y las empresas farmacéuticas han tenido dificultades para encontrar un antiviral que pueda tratar el SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19.
¿Por qué hay tan pocos antivirales? La respuesta se reduce a la biología, y en concreto al hecho de que los virus usan nuestras propias células para multiplicarse. Esto hace difícil eliminar los virus sin matar también nuestras propias células en el proceso.
Aprovechar nuestras diferencias con las bacterias
Las diferencias entre las células bacterianas y las humanas son lo que hace posibles los antibióticos.
Las bacterias son formas de vida autónomas que pueden vivir de forma independiente sin un organismo huésped. Se parecen a nuestras células, pero también tienen muchas características que no se encuentran en los seres humanos.
Por ejemplo, la penicilina es eficaz porque interfiere en la construcción de la pared celular bacteriana. Las paredes celulares están formadas por un polímero llamado peptidoglicano. Las células humanas no tienen pared celular ni peptidoglicano. Por lo tanto, los antibióticos que impiden que las bacterias fabriquen peptidoglicano pueden inhibirlas sin dañar a la persona que toma el medicamento. Este principio se conoce como toxicidad selectiva.
Los virus usan nuestras propias células para replicarse
A diferencia de las bacterias, los virus no pueden replicarse de forma independiente fuera de una célula huésped. Existe un debate sobre si realmente son organismos vivos.
Para replicarse, los virus entran en una célula huésped y secuestran su maquinaria. Una vez dentro, algunos virus permanecen latentes, otros se replican lentamente y salen de las células durante un período prolongado, y otros generan tantas copias que la célula huésped estalla y muere. Las nuevas partículas virales replicadas se dispersan y luego infectan nuevas células huésped.
Un tratamiento antiviral que interviene en el ciclo de «vida» viral durante estos procesos podría tener éxito. El problema es que, si se dirige a un proceso de replicación que también es importante para la célula huésped, es probable que resulte tóxico también para el organismo humano huésped.
Eliminar los virus es fácil. Lo difícil es mantener vivas las células huésped mientras se hace.
Los antivirales eficaces se dirigen a un proceso o estructura exclusivo del virus y lo interrumpen, impidiendo así la replicación viral y minimizando el daño al paciente. Cuanto más dependa el virus de la célula huésped, menos objetivos habrá para atacar con un antiviral. Por desgracia, la mayoría de los virus ofrecen pocas diferencias exclusivas que puedan ser objeto de ataque.
Otra complicación es que los distintos virus varían entre sí mucho más de lo que varían las distintas bacterias. Todas las bacterias tienen genomas de ADN de doble cadena y se replican de forma independiente creciendo y luego dividiéndose en dos, de manera similar a las células humanas.
Pero existe una extrema diversidad entre los distintos virus. Algunos tienen genomas de ADN mientras que otros tienen genomas de ARN, y algunos son de cadena simple mientras que otros son de cadena doble. Esto hace prácticamente imposible crear un antiviral de amplio espectro que funcione en distintos tipos de virus.
Historias de éxito de los antivirales
No obstante, sí existen diferencias entre los seres humanos y los virus, y su aprovechamiento ha dado lugar a algunos éxitos. Un ejemplo es la influenza A, que es una de las formas de la gripe.
La influenza A engaña a las células humanas para poder entrar en ellas. Una vez dentro de nuestras células, el virus necesita «desvestirse», eliminando su cubierta exterior para liberar su ARN en la célula.
Una proteína viral llamada proteína matriz-2 es clave en este proceso, ya que facilita una serie de eventos que liberan el ARN viral de la partícula vírica. Una vez liberado el ARN viral dentro de la célula huésped, este se transporta al núcleo celular para iniciar la replicación viral.
Pero si un fármaco bloquea la proteína matriz-2, el ARN viral no puede salir de la partícula vírica para llegar al núcleo celular, donde necesita estar para replicarse. Así, la infección se detiene. Amantadina y rimantadina fueron los primeros éxitos antivirales dirigidos a la proteína matriz-2.
Zanamivir (Relenza) y oseltamivir (Tamiflu) son fármacos más recientes que también han tenido éxito en el tratamiento de pacientes infectados por influenza A o B. Actúan bloqueando una enzima viral clave, obstaculizando la liberación del virus desde la célula, ralentizando la propagación de la infección en el organismo y minimizando el daño que causa la infección.
Debemos averiguar qué hace único al SARS-CoV-2
Una vacuna contra la COVID-19 puede ser difícil de crear. Por lo tanto, probar antivirales para encontrar uno que pueda tratar eficazmente la COVID-19 sigue siendo un objetivo importante.
Gran parte depende de conocer en detalle el SARS-CoV-2 y sus interacciones con las células humanas. Si los investigadores logran identificar elementos únicos en la forma en que sobrevive y se replica, podremos aprovechar estos puntos débiles y desarrollar un tratamiento antiviral eficaz.
