Los científicos del Laboratorio de Investigación Médica del Consejo de Biología Molecular de Cambridge y la Universidad College de Londres – ambos en el Reino Unido – han descubierto componentes clave del VIH, que creen podría conducir a nuevos enfoques de medicamentos para combatir la infección.
El VIH debilita el sistema inmunológico de una persona mediante la destrucción de las células importantes en la lucha contra las enfermedades e infecciones. Sólo ciertos fluidos del cuerpo – sangre, semen, secreciones rectales, fluidos vaginales y la leche materna – de una persona que tiene VIH puede transmitir el VIH a otra persona.
De acuerdo con los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC), se estima que 1,2 millones de personas viven con el VIH en los Estados Unidos. Aunque no existe una cura para la infección por el VIH, la mejora de los tratamientos permiten a las personas a vivir con el VIH para frenar la progresión del virus y permanecer relativamente saludable durante varios años.
El VIH es una parte de un subtipo de virus llamados retrovirus, lo que significa que el virus se compone de RNA – en lugar de ADN normal – y tiene la propiedad única de la transcripción de ARN en ADN después de entrar en una célula.
Este ADN retroviral puede entonces integrarse en el ADN de la célula huésped y permanecerá sin ser detectado por el sistema inmune. La célula infectada puede producir células del virus con diferentes genomas de ARN, que reinicia el ciclo de infección. Este método inusual de infección y replicación ha hecho que sea difícil desarrollar una vacuna para el VIH.
Anteriormente, era desconocido exactamente cómo el virus agrupa los bloques de construcción genética que necesita para sintetizar el ADN e infectar la célula huésped. Sin embargo, el equipo de investigación ha hecho nuevos descubrimientos en este mecanismo.
Una cubierta de proteína conocida como la cápside rodea el virus. Los investigadores encontraron que la cápside contiene poros similar al iris que abren y cierran como en un ojo.
Los poros pueden abrir y cerrar muy rápidamente, lo que les permite «aspirar» los elementos genéticos llamados nucleótidos que el virus necesita para construir el ADN para infectar la célula, mientras mantiene alejada a cualquier molécula no deseada. Esto ayuda a explicar por qué el VIH es tan exitoso para evadir el sistema inmune.
El descubrimiento, publicado en la revista Nature, se realizó mediante el examen de la estructura atómica de la cápside y la creación de virus mutantes del VIH, lo que permitió al equipo para ver el comportamiento de los poros.
El Dr. Leo James, del Laboratorio del Medical Research Council (MRC) de Biología Molecular, dice: «Antes se pensaba que la cápside se vendría abajo tan pronto como el virus entrara en una celda, pero ahora se dan cuenta de que la cápside protege el virus de nuestro innato sistema inmunológico. Los canales que hemos descubierto explican cómo el combustible para la replicación se mete en la cápside para permitir que el genoma viral se haga».
Para evitar que el virus se copie a sí mismo e infecte más células, los científicos desarrollaron un inhibidor de molécula – hexacarboxybenzene – que pueden bloquear los poros de la cápside. El éxito – molécula que bloquea los poros – garantiza que el virus ya no pueda replicarse a sí mismo, lo que hace que no sea infecciosa a otras células.
La molécula hexacarboxybenzene es incapaz de entrar en las células humanas, y, por lo tanto, no puede ayudar con cualquier célula que ya ha sido infectada con el VIH.
Sin embargo, los investigadores indican que los hallazgos podrían conducir a ambos futuros fármacos que pueden entrar en las células humanas y bloquear los poros desde el interior, y una mayor eficacia de los tratamientos existentes, adaptándolas a penetrar en los poros.
Además, esta nueva molécula prototipo podría ayudar en el desarrollo de fármacos para el tratamiento de otros retrovirus.
«Ya hemos diseñado un prototipo de inhibidor que se dirige directamente al canal. Prevemos que esta característica puede ser común a otros virus y será un objetivo atractivo para los nuevos fármacos antivirales, incluyendo nuevos tratamientos para el VIH y los virus relacionados», explicó el Dr. David Jacques, Laboratorio de Biología Molecular MRC.
«Este trabajo de colaboración entre el laboratorio de Leo James en el Laboratorio de Biología Molecular MRC, Cambridge, y Greg Towers en el University College de Londres, realmente ilustra el valor de tomar un enfoque interdisciplinario de investigación para el descubrimiento,» dice el Dr. Tim Cullingford, director del programa de Biología Química en el MRC.
«La combinación de trabajo estructural a nivel atómico con la virología les ha permitido llegar a la conclusión que dará forma a la dirección de los futuros trabajos en esta área», concluye.
dr david jacques mrc cambrige
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