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Rastreando los primeros pasos de la infección por VIH mediante firmas de proteínas

Unos investigadores de la Unión Europea están analizando las proteínas de las que se apropia el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) en las partículas virales para poder infectar una nueva célula. Estas podrían servir para desarrollar nuevos tratamientos para el creciente número de pacientes infectados, actualmente en torno a 37 millones en todo el mundo.

Salud

¡Los virus son unos verdaderos parásitos! Un virus posee una cantidad muy limitada de material genético, ARN en el caso del VIH. Por tanto, una vez dentro de la célula, se apropia de los recursos de su hospedador para producir sus propias proteínas y fabricar más virus. Los investigadores del proyecto hRBP-virion han desarrollado nuevos métodos para sacar a la luz proteínas celulares, conocidas como proteínas de unión al ARN (hRBP por sus siglas en inglés), que interactúan con ARN virales. «Nuestro objetivo es identificar "todas" las proteínas humanas de unión al ARN implicadas en la infección vírica combinando una nueva generación de análisis proteómicos, computacionales y funcionales», explica Alfredo Castelló Palomares, responsable de grupo en la institución coordinadora, la Universidad de Oxford. De prácticamente 1 600 hRBP, ya se han relacionado 472 con la infección vírica, teniendo en cuenta nuestros análisis computacionales de la documentación anterior. Para descubrir las RBP implicadas en las infecciones, el equipo de hRBP-virion ha desarrollado un nuevo enfoque experimental, la captación de interactomas de ARN (RIC, por sus siglas en inglés), que se estableció en un sistema viral «seguro», sindbis. Este avanzado método desveló prácticamente 250 RBP que sufren modificaciones en las células infectadas. «Esto nos indica cómo el virus regula las células, dado que muchas de estas proteínas son esenciales sea para la replicación o para combatir la infección», destaca Castelló. Manuel García Moreno, beneficiario de una beca Marie Skłodowska-Curie y miembro del equipo de investigación, añade: «Cuando establecimos el sistema en sindbis, lo ampliamos a un patógeno humano crítico: el VIH».

Para «pescar» hRBP, hay que usar el cebo adecuado

Un nuevo estudio indica que la transcripción inversa para obtener ADN a partir de ARN se produce dentro de la cápside del VIH. Entonces, el ADN del VIH se integra en el ADN de la célula hospedadora, donde utiliza la maquinaria de transcripción celular para producir la progenie viral. «Dado que la transcripción inversa se produce dentro de la cápside, todas las proteínas necesarias para producir ADN a partir de ARN deben encontrarse dentro de dicha cápside. Es decir, no solo las proteínas virales, sino también las celulares», destaca García Moreno. Para comprobar qué proteínas podrían desempeñar una función activa en la infección, los investigadores adaptaron entonces el método desarrollado en sindbis para el estudio de partículas de VIH. Basándose en sondas de ADN complementarias que se acoplan al ARN viral, el cebo, los científicos pueden «pescar» el ARN del VIH junto con las proteínas que se adhieren a él. Descubrieron 73 proteínas celulares que estaban envueltas, de forma reproducible, por el ARN viral dentro de la cápside del VIH. Para la demostración del principio, extrajeron cuatro de estas proteínas de células humanas mediante CRISPR/cas9 y descubrieron que son esenciales para la infección por el VIH.

Determinación de los mecanismos moleculares en la infección por VIH para desarrollar nuevos tratamientos

«Tras eliminar las proteínas necesarias para la infección y la replicación, identificaremos qué proteínas se incorporan en los viriones mediante mecanismos activos o pasivos y cómo regulan estas proteínas la infección», explica García Moreno. El trabajo se ha publicado en artículos revisados inter pares: «Unconventional RNA‐binding proteins step into the virus–host battlefront» y «System-wide Profiling of RNA-Binding Proteins Uncovers Key Regulators of Virus Infection». El trabajo en laboratorio prosigue y los investigadores se están esforzando por obtener financiación, incluido apoyo del Consejo de Investigación Médica, MRC por sus siglas en inglés y del Consejo Europeo de Investigación, CEI. Castelló resume sus planes de futuro: «Aprovecharemos los resultados de hRBP-virion en colaboraciones de seguimiento que, a largo plazo, podrían permitirnos obtener patentes beneficiosas para los pacientes infectados por VIH».

Palabras clave

hRBP-virion, proteínas, infección, ARN, VIH, virus, hRBP, ADN, proteínas de unión al ARN, sindbis, molecular

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