Ha rebut un dels accèssits del XIX Certamen Universitari Arquímedes d'Introducció a la Investigació Científica del Ministeri d'Universitats

L’enorme treball realitzat per lluitar contra la pandèmia i el desenvolupament de vacunes eficaces, no ha estat suficient per trobar una cura per la COVID-19. Per aquesta raó s’estan duent a terme a tot el món milers d’investigacions per trobar-ne una. En aquest context es troba el Treball de Fi de Grau (TFG) premiat de Pol Garcia-Segura: “Perfil mutacional de la proteasa principal del SARS-CoV-2 (M-pro): estudi dels “coldspots” de mutació”. El titulat del doble grau en Bioquímica i Biologia Molecular i Biotecnologia per la URV ha guanyat un premi de 2.000 euros atorgat en el XIX Certamen Universitari Arquímedes gràcies a la seva recerca. 

Per garantir l’èxit dels tractaments a mitjà i llarg termini és imprescindible descriure les mutacions del SARS-CoV-2 per evitar la resistència viral. En la seva recerca, Garcia-Segura utilitza les dades de més de 870.000 genomes del SARS-CoV-2 per estudiar-ne les mutacions. A través d’una anàlisi detallada de la proteasa principal de la SARS-CoV-2 (també anomenada M-pro), fonamental en la replicació del virus, presta especial atenció als residus resistents a les mutacions, coneguts com a “coldspots” de mutació. 

En aquesta recerca que Pol Garcia-Segura va fer amb el grup de recerca en Quimioinformàtica i Nutrició (QiN), liderat per Gerard Pujadas Anguiano i Santi Garcia-Vallvé, investiga les mutacions més freqüents en el SARS-CoV-2, les regions del genoma on es donen aquestes mutacions, entre d’altres.  

L’estudi va començar perquè els investigadors van observar que les proteïnes amb funcions claus en la maquinària de replicació del virus tenien una freqüència de mutació molt més baixa que la de proteïnes amb funcions accessòries. Aquest fet s’explica perquè l’evolució tendeix a conservar el que és imprescindible per a la perpetuació de l’espècie i el seu progrés. 

Comparant els resultats d’aquesta recerca amb estudis previs, van adonar-se que les mutacions que s’havien mantingut eren generalment favorables pel que fa a la replicació viral. I d’aquí va sorgir la seva pregunta de recerca: “Si observem aquelles regions que no han canviat, podem atribuir-los una funció clau dins del procés de replicació?” És a dir, per què aquestes regions s’havien conservat, en comparació amb altres regions? És perquè tenen una funció clau en la replicació? 

A partir d’aquest objectiu van decidir estudiar una proteïna clau del procés de replicació viral en el SARS-COV-2, la proteasa principal o M-pro. Van escollir aquesta proteïna per la seva funció clau en el procés de replicació del virus, sense la qual aquest no es pot replicar correctament i també perquè el grup de recerca ja hi estava treballant i n’havia publicat articles.

En la recerca van estudiar els aminoàcids (o residus) que pràcticament no canviaven en aquesta proteïna per entendre’n la funció en la M-pro o proteasa principal. A aquests aminoàcids o residus els van anomenar “coldspots” de mutació. En els resultats van descobrir que “coldspots” que, a priori, no semblaven tenir un rol important, estaven molt conservats. Pel que, després d’una extensa recerca bibliogràfica i algunes simulacions in silico -és a dir, fetes per ordinador o via simulacions amb ordinador- de mutacions d’aquests “coldspots”, van descobrir que en general tots aquests aminoàcids eren importants per a  l’estructura i la funció de la proteïna i que la mutació d’aquests aminoàcids (o “coldspots”) podien tenir efectes perjudicials en la funció de la M-pro. 

La recerca de Pol Garcia-Segura i el grup de recerca en Quimioinformàtica i Nutrició (QiN) aplana el camí per nous estudis sobre les anàlisis genòmiques del SARS-CoV-2. Definint un total de 20 “coldspots” per la M-pro del SARS-CoV-2, l’estudi ha demostrat que alguns residus que en principi no semblaven importants, permeten interaccions que acaben tenint un paper fonamental. La descripció d’aquests residus de la M-pro podria ser valuosa pel disseny de fàrmacs efectius contra la COVID-19. “Conèixer i descriure aquests aminoàcids és primordial per inhibir eficaçment aquesta proteïna, i, per tant, la replicació del SARS-CoV-2, per la qual cosa l’estudi obre portes a la inhibició específica de les interaccions entre aquests aminoàcids per tal d’inhibir la replicació viral i no permetre’n l’expansió, com a potencial cura per a la COVID-19″, declara Garcia-Segura. 

Des que van presentar el treball, el projecte ha continuat avançant, i ara ja tenen dades de més de 4 milions de genomes i han millorat les definicions dels “coldsposts”. Actualment, Pol García està fent un doctorat en Neurociències al Departament de Biomedicina de la Facultat de Medicina de la UB, i continua vinculat al projecte. 

L’exestudiant declara que “és un honor haver rebut un premi d’aquestes característiques i haver estat seleccionat entre els vint-i-cinc millors treballs de tot Espanya”. Exposa que es tracta d’un reconeixement a la feina ben feta i a les ganes d’avançar en el coneixement científic. No s’oblida tampoc d’agrair als investigadors Gerard Pujadas i Santiago Garcia-Vallvé, del grup de recerca en Quimioinformàtica i Nutrició (QiN). “Jo he rebut el premi, però no me’l sento més meu que dels altres integrants del grup, sense ells no hagués estat possible”, exposa.  

Garcia-Segura assegura que aquest premi també suposa un reconeixement per la URV, per demostrar que “tot i ser una universitat petita s’hi fa bona ciència”. Considera que és necessari posar de manifest que les universitats públiques catalanes, com la URV, tenen molt a dir en termes d’investigació i producció científica.