Un equipo de investigadores de EE.UU., dirigido por científicos de la Universidad de Utah (Utah Health) y la Universidad Rockefeller, ha determinado cómo una mutación genética encontrada en ratones y monos interfiere con virus como el VIH y el Ébola. Este hallazgo podría eventualmente conducir al desarrollo de intervenciones médicas en humanos. El gen, llamado retroCHMP3, codifica una proteína alterada que interrumpe la capacidad de ciertos virus para salir de una célula infectada y evita que continúe infectando otras células.
Normalmente, algunos virus se encapsulan en las membranas celulares y luego brotan de la célula huésped. RetroCHMP3 retrasa ese proceso lo suficiente como para que el virus ya no pueda escapar.
«Este fue un descubrimiento inesperado«, señala el doctor Nels Elde, autor principal del estudio y genetista evolutivo en el Departamento de Genética Humana de Utah Health. «Nos sorprendió que la ralentización de nuestra biología celular sólo un breve lapso de tiempo desvíe la replicación del virus«. El estudio aparece publicado en la revista Cell.
Esto podría representar un nuevo tipo de inmunidad que puede surgir rápidamente para proteger contra amenazas de corta duración, como el VIH o el Ébola
RetroCHMP3 se originó como una copia duplicada de un gen que se expresa para fabricar la proteína de cuerpo multivesicular cargada 3, o CHMP3 (del mismo nombre que el gen). Mientras que algunos monos, ratones y otros animales tienen retroCHMP3 u otras variantes, los humanos sólo cuentan con el gen CHMP3 original.
En los seres humanos y otras criaturas, el CHMP3 es bien conocido por desempeñar un papel clave en los procesos celulares que son vitales para mantener la integridad de la membrana celular, la señalización intercelular y la división celular.
El VIH y algunos otros virus secuestran esta vía para desprenderse de la membrana celular e infectar otras células. Basándose en su investigación, Elde y su equipo sospecharon que las duplicaciones de CHMP3 que descubrieron en primates y ratones impidieron que esto sucediera como protección contra virus como el VIH y otras enfermedades virales.
Sobre la base de esta noción, Elde y otros científicos comenzaron a explorar si las variantes de retroCHMP3 podrían funcionar como antivirales. En experimentos de laboratorio realizados en otros lugares, una versión más corta y alterada del CHMP3 humano impidió con éxito que el VIH se desprendiera de las células. Pero hubo un fallo: la proteína modificada también interrumpió importantes funciones celulares, causando la muerte de las células.
Persuadieron a las células humanas para que produjeran la versión de retroCHMP3 que se encuentra en los monos ardilla
A diferencia de los otros investigadores, Elde y sus compañeros de Utah Health tenían variantes naturales de CHMP3 de otros animales a mano. Trabajando en colaboración con los investigadores Sanford Simon en la Universidad Rockefeller, junto con Phuong Tieu Schmitt y Anthony Schmitt en la Universidad Estatal de Pensilvania, probaron un enfoque diferente.
Usando herramientas genéticas, persuadieron a las células humanas para que produjeran la versión de retroCHMP3 que se encuentra en los monos ardilla (Saimiri sciureus). Luego, infectaron las células con el VIH y descubrieron que el virus tenía dificultades para desprenderse de las células, lo que esencialmente lo detuvo en seco. Y esto ocurrió sin interrumpir la señalización metabólica o las funciones celulares relacionadas que pueden causar la muerte celular.
«Estamos entusiasmados con el trabajo porque mostramos hace algún tiempo que muchos virus envueltos diferentes usan esta vía, llamada vía ESCRT, para escapar de las células«, afirma el doctor Wes Sundquist, coautor del estudio y presidente del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Utah. «Siempre pensamos que este podría ser un punto en el que las células podrían defenderse de tales virus, pero no vimos cómo podría suceder eso sin interferir con otras funciones celulares muy importantes«.
Nuevo antirretroviral
Desde una perspectiva evolutiva, Elde cree que esto representa un nuevo tipo de inmunidad que puede surgir rápidamente para proteger contra amenazas de corta duración.
«Pensamos que la vía ESCRT era un talón de Aquiles que virus como el VIH y el Ébola siempre podían explotar a medida que brotaban e infectaban nuevas células«, insiste Elde. «RetroCHMP3 cambió el guion, haciendo vulnerables a los virus. En el futuro, esperamos aprender de esta lección y usarla para contrarrestar las enfermedades virales«.
Más específicamente, esa lección «plantea la posibilidad de que una intervención que ralentice el proceso pueda ser intrascendente para el anfitrión, pero nos proporcione un nuevo antirretroviral«, comenta el doctor Sanford Simon, coautor del estudio y profesor de Biofísica Celular en la Universidad Rockefeller.
Fuente: Cell.
