Imatges tridimensionals d'un fragment de cèl·lula control (esq.) i cèl·lula infectada amb SARS-CoV-2 (dreta,) on es veu part del nucli cel·lular (morat), els mitocondris sans (verd), els mitocondris modificats per la infecció (vermell), els vacúols (blau clar), la factoria viral (groc) i les partícules virals (blau fort). / Sincrotró ALBA/CNB-CSIC
Cerdanyola del Vallès, 14 de novembre 2023 La pandèmia de la covid-19 ha afectat a més de 770 milions de persones i n'ha suposat la mort de quasi set milions a tot el món. El seu impacte enorme en la salut i l'economia global ha afavorit la recerca en aquest camp des del 2020. Tanmateix, encara queda pendent comprendre com avança la infecció amb l'objectiu de buscar solucions específiques a aquest patogen. Ara, un equip del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i del Sincrotró ALBA publica a la revista ACS Nano els resultats obtinguts arran de l'anàlisi tridimensional de l'interior d'una cèl·lula infectada.
Membres del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) i del Sincrotró ALBA, l'única font de llum de sincrotró d'Espanya ubicada a Cerdanyola del Vallès (Barcelona), han aconseguit observar en tres dimensions l'interior de cèl·lules d’epiteli pulmonar humà, la diana primària del virus, i els canvis profunds estructurals que els causa la infecció per SARS-CoV-2.
Pablo Gastaminza, investigador del CNB-CSIC i autor principal de l'estudi, explica els canvis detectats: "en comparar una cèl·lula infectada amb una no infectada, podem veure que la maquinària de multiplicació del virus forma vesícules i túbuls així com signes evidents d’estrès en orgànuls cel·lulars com els mitocondris i el reticle endoplasmàtic".
L'estudi és part de la col·laboració establerta dins el consorci europeu CoCID (Compact Cell Imaging Device). Combina l'ús de tècniques de biologia molecular, virologia i tres tipus de microscòpia, entre les quals destaca la denominada crio-tomografia per raigs X tous (Cryo-SXT), una tecnologia disponible només a quatre llocs del món, sent-ne un la línia de llum MISTRAL del Sincrotró ALBA. Aquesta tècnica permet "generar mapes tridimensionals de la ultraestructura de cèl·lules completes, reconstruint el seu volum total i aportant una informació complementària a altres tècniques com la microscòpia electrònica", segons Eva Pereiro, responsable de la línia de llum MISTRAL a l'ALBA.
Ana Joaquina Pérez-Berná i Victoria Castro, primeres autores de l’estudi, del Sincrotró ALBA i del CNB-CSIC respectivament, asseguren que "obtenir aquestes imatges és de gran ajuda per comprendre millor com funciona el virus, ja que mostren com s'aprofita de parts del citoesquelet de la cèl·lula (com la vimentina i els centríols) per emprar-les a mode de bastida i construir així la seva fàbrica de replicació viral". Conèixer aquests processos permeten desenvolupar i entendre millor les teràpies per combatre el virus.
Esquerra: Ana Joaquina Pérez Berná i Pablo Gastaminza a la línia de llum MISTRAL, Sincrotró ALBA. Dreta: imatge d'arxiu del SARS-CoV-2.
Referència: Victoria Castro, Ana Joaquina Pérez-Berna, Gema Calvo, Eva Pereiro, and Pablo Gastaminza. Three-Dimensional Remodeling of SARS-2 CoV2-Infected Cells Revealed by Cryogenic 3 Soft X‑ray Tomography. ACS Nano. DOI: 10.1021/acsnano.3c07265
