Un estudio en la Fundación Instituto Leloir (FIL) ilumina los fundamentos químicos y biofísicos de la protección del material genético del virus sincicial respiratorio, lo que podría ser vital en el futuro para desarrollar terapias específicas.
Gonzalo de Prat Gay, jefe del Laboratorio de Estructura-Función e Ingeniería de Proteínas en la Fundación Instituto Leloir, e integrantes de su grupo.
El genoma del virus respiratorio sincicial (VRS), responsable de bronquiolitis en bebés y niños y de enfermedades respiratorias de importancia económica en el ganado, está protegido por estructuras diminutas o nanoestructuras denominadas “nucleocápsides”, que previenen su degradación durante la entrada y replicación en células de pacientes o animales infectados.
“Las nucleocápsides de los virus de la familia Mononegavirales, que, además del VRS, incluye patógenos como los virus del sarampión, las paperas, el Ébola y la rabia, son estructuras helicoidales precisamente definidas que sirven como molde para la copia y expresión de sus genes”, explica Gonzalo de Prat Gay, jefe del Laboratorio de Estructura-Función e Ingeniería de Proteínas en la FIL e investigador del CONICET.
Con el fin de analizar los mecanismos detrás de la estabilidad de las nucleocápsides, Damián Álvarez Paggi y otros investigadores del grupo liderado por Prat Gay utilizaron técnicas biofísicas, perturbaciones químicas y microscopía electrónica. Para no trabajar con virus vivos, realizaron los experimentos con proteínas del virus producidas por técnicas de ingeniería genética.
Los científicos hallaron que la estabilidad de esas estructuras es “extrema”. “Soportan condiciones químicas en las cuales la mayoría de las proteínas son desarmadas”, señala Prat Gay, para quien esa propiedad se atribuye al menos en parte a que el ácido ribonucleico (ARN) está unido fuertemente en regiones consecutivas del genoma, “donde estabilidad y protección están íntimamente entrelazadas”.
Los resultados del trabajo fueron publicados en la revista “Archives of Biochemistry and Biophysics”, de la editorial Elsevier.
Damián Álvarez Paggi, primer autor del avance.
Lo interesante, afirma Álvarez Paggi, es que las nanoestructuras que forman las nucleocápsides deben ser desarmadas para que opere la maquinaria de replicación del virus, por lo que “existe un fino balance entre protección versus accesibilidad del genoma”. La intimidad de ese mecanismo está en estudio, añade.
En la actualidad, no existe en el mercado una vacuna efectiva ni drogas que frenen la replicación del VRS. En este contexto, el estudio de la interacción específica de ciertas proteínas con la nucleocápside puede constituir un objetivo para el diseño racional de antivirales, indica Prat Gay.
Por otra parte, tanto la estabilidad de las nanoestructuras de la nucleocápside como su gran tamaño la posicionan como posible generador de una fuerte respuesta inmunológica, por lo que podrían inspirar el desarrollo de vacunas o incluso inmunoterapias, expresa Prat Gay.
El investigador añade que otros patógenos de difícil manipulación experimental “muestran este tipo de estructuras como mecanismo de protección de su genoma e interactúan con otras proteínas del virus”, por lo cual estos resultados y posibles aplicaciones podrían extenderse a otras enfermedades virales humanas y veterinarias.
Las aplicaciones de estos resultados se encuentran disponibles para su uso industrial, lo cual es uno de los objetivos de este y otros laboratorios de la FIL.
Del avance también participaron Sebastián Esperante, Gabriela Camporeale y Mariano Salgueiro, de la FIL y del CONICET; y Guilherme de Oliveira, de la Universidad Federal de Rio de Janeiro, en Brasil, y de la Universidad de Virginia, en Estados Unidos.
