El citomegalovirus humano es la principal causa de defectos de nacimiento y fallas en los trasplantes. A medida que evolucionó con el tiempo, este virus de la familia del herpes ha encontrado una forma de eludir los mecanismos de defensa del cuerpo que generalmente protege contra las infecciones virales. Hasta ahora, los científicos no podían entender cómo se las arregla para hacerlo.
Ahora, un equipo de científicos dirigido por el Dr. Leor S. Weinberger, professor distinguido y director del Centro de Circuitos Celulares (Center for Cell Circuitry) del Instituto Gladstone-UCSF (afiliciación a la Universidad de California, San Francisco), descubrió el mecanismo que permite que el virus se replique. Su estudio, publicado en la revista PNAS, podría abrir nuevas vías terapéuticas para tratar no solo el citomegalovirus, sino también otros virus.
Normalmente, cuando un virus ingresa a su célula, esa célula bloquea el ADN del virus y le impide realizar acciones. El virus debe superar esta barrera para multiplicarse efectivamente.
Para evitar este obstáculo, el citomegalovirus no simplemente inyecta su propio ADN en una célula humana. En cambio, lleva su ADN viral a la célula junto con las proteínas llamadas PP71. Después de ingresar a la célula, libera estas proteínas, permtiendo que el ADN viral se replique y la infección se disemine.
“La forma en que funciona el virus es genial, pero también presenta un problema que no podríamos resolver”, dijo el Dr. Noam Vardi, investigador postdoctoral en el laboratorio de Weinberger y primer autor del nuevo estudio. “Las proteínas PP71 son necesarias para que el virus se replique. Pero en realidad mueren después de unas horas, mientras que lleva días crear nuevos virus. Entonces, ¿cómo puede el virus multiplicarse con éxito incluso después de que estas proteínas se hayan ido?”
Los investigadores encontraron que, mientras PP71 todavía está presente en la célula, activa otra proteína conocida como IE1. Esto ocurre dentro de las primeras horas del virus que ingresa a la célula, permitiendo que la proteína IE1 tome el control después de que PP71 muera y continúe creando virus nuevos.
Para confirmar sus hallazgos, el equipo creó una versión sintética del virus que les permitió ajustar los niveles de las proteínas IE1 utilizando moléculas pequeñas. Con esta técnica, permiten que el virus infecte la célula mientras se controla la rapidez con que la proteína IE1 se descompondrá en la célula.
“Notamos que cuando la proteína IE1 se degrada lentamente, como lo hace normalmente, el virus puede replicarse muy eficientemente”, dijo Vardi. “Pero si la proteína se descompone más rápido, el virus no se puede multiplicar. Entonces, confirmamos que el virus necesita la proteína IE1 para replicarse con éxito”.
Este estudio podría tener grandes implicaciones para la comunidad científica, que ha estado luchando para determinar cómo las células mantienen su identidad a lo largo del tiempo. Durante el desarrollo embrionario, por ejemplo, las células madre eligen una ruta basada en las proteínas que las rodean. Pero incluso después de que estas proteínas iniciales desaparecen, las células especializadas no cambian. Entonces, las células madre que se convierten en neuronas durante el desarrollo continúan siendo neuronas mucho después de que esas proteínas desaparecieron.
“El problema es similar para el virus”, explicó Weinberger. “No estaba claro qué mecanismos permitían que el virus siguiera reproduciéndose mucho después de que la señal inicial del PP71 se hubiera deteriorado hasta convertirse en un susurro. Nuestros estudios han descubierto un circuito codificado por el virus que controla su destino e indican que tales circuitos pueden ser bastante comunes en los virus”.
El nuevo estudio podría conducir a un nuevo objetivo terapéutico para atacar el citomegalovirus y otros herpesvirus, como el virus de Epstein-Barr que causa la mononucleosis y los virus del herpes simple 1 y 2 que producen la mayoría de los herpes labiales y el herpes genital.