Caracterización de las vías moleculares asociadas al COVID-19 y los productos génicos para la intervención terapéutica

Abstract

La enfermedad por coronavirus 19 (COVID-19) es un síndrome respiratorio infeccioso producido por el virus SARS-CoV-2. Su rápida propagación y el elevado número de fallecidos la convirtió en pandemia en marzo de 2020 siendo una seria amenaza para la salud pública y la economía global. Actualmente, existen vacunas para la prevención de la enfermedad, pero no existe un tratamiento específico y las medidas terapéuticas se centran en paliar los síntomas. Además, los mecanismos moleculares involucrados en la infección son bastante desconocidos. Este proyecto consistió en un estudio bioinformático con el objetivo de mejorar el conocimiento sobre esta enfermedad. En un primer bloque, se recopilaron y procesaron los datos del interactoma humano, del interactoma SARS-CoV-2- humano, del interactoma SARS-CoV-2 y de las vías moleculares humanas. En el segundo bloque, se realizó un análisis estadístico de los datos a fin de identificar los mecanismos moleculares más relevantes en la infección y los productos génicos candidatos para la intervención terapéutica. Se reportaron 358 vías moleculares candidatas y 5 genes candidatos (MAVS, DDX58, IFIH1, TBK1 y RAB14) que podrían considerarse como "targets" potenciales para el desarrollo de fármacos en futuros estudios. Algunas vías moleculares, como aquellas asociadas a la ubicación proteica en los cuerpos de Cajal y la organización del centrosoma, no se habían asociado a la enfermedad previamente y pueden ser la base de futuras investigaciones.

The 2019 novel coronavirus disease (2019) is an infectious respiratory syndrome caused by a novel virus coronavirus strain, SARS-CoV-2. In March 2020, COVID-19 became pandemic due to the quick spread and high mortality worldwide and it is a serious problem to global public health and economy. Vaccines have been developed to prevent infection but there is not a specific treatment against COVID-19 beyond therapies to symptom alleviation. Therefore, the molecular mechanism underlaying COVID-19 are largely unknown. Here, we developed a bioinformatic study to get a better understanding of the SARS-CoV-2 infection. The first block was a recompilation and processing of human interactome, SARS-CoV-2-human interactome, SARS-CoV-2 interactome and human molecular pathways. The second block was a statistical data analysis to identify the human molecular pathways associated with COVID19 and the candidate gene products to drug discovery. Statistical data analysis discovered 358 human molecular pathways and 5 genes (MAVS, DDX58, IFIH1, TBK1 y RAB14) that can be considered as potential candidates for drug targets in future studies. Some molecular pathways related with centrosome organization and protein localization in Cajal bodies have not been reported in previous studies and they could be the beginning of new research projects.

La malaltia per coronavirus 19 (COVID-19) és una síndrome respiratòria infecciosa produït pel virus SARS-CoV-2. La seva ràpida propagació i l'elevat número de morts la va convertir en pandèmia al març de 2020 sent una seriosa amenaça per a la salut pública i l'economia global. Actualment, existeixen vacunes per a la prevenció de la malaltia, però no existeix un tractament específic i les mesures terapèutiques se centren en pal·liar els símptomes. A més, els mecanismes moleculars involucrats en la infecció són bastant desconeguts. Aquest projecte va consistir en un estudi bioinformàtic amb l'objectiu de millorar el coneixement sobre aquesta malaltia. En un primer bloc, es van recopilar i van processar les dades del interactoma humà, del interactoma SARS-CoV-2- humà, del interactoma SARS-CoV-2 i de les vies moleculars humanes. En el segon bloc, es va realitzar una anàlisi estadística de les dades a fi d'identificar els mecanismes moleculars més rellevants en la infecció i els productes gènics candidats per a la intervenció terapèutica. Es van reportar 358 vies moleculars candidates i 5 gens candidats (MAVS, DDX58, IFIH1, TBK1 i RAB14) que podrien considerar-se com "targets" potencials per al desenvolupament de fàrmacs en futurs estudis. Algunes vies moleculars, com aquelles associades a la ubicació proteica en els cossos de Cajal i l'organització del centrosoma, no s'havien associat a la malaltiaprèviament i poden ser la base de futures recerques.