Investigadores de la universidad pudieron identificar un mecanismo de inmunidad antiviral que esperan sea clave para desarrollar medicamentos.
Un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard descubrió “una pieza clave que faltaba en el rompecabezas de cómo las células humanas detectan los virus invasores y generan una respuesta inmunitaria en el plazo de una hora”, según describen.
Lo que lograron es tener una nueva perspectiva sobre la mecánica de la batalla entre virus y huéspedes. Esto podría proporcionar pistas importantes para mejorar las vacunas, las terapias génicas y otros tratamientos que utilizan virus para administrar medicamentos o combatir las enfermedades.
“Es importante comprender los detalles de cómo interactúan los virus y el sistema inmunitario del cuerpo, porque esos detalles nos dan una mejor idea de cómo podemos usar las mismas técnicas para crear mejores medicamentos”, dijo el autor principal David Knip , profesor Higgins de Microbiología y Genética Molecular en el Instituto Blavatnik de la Facultad de Medicina de Harvard.
Knipe, lleva décadas estudiando la lucha entre el herpesvirus y el sistema inmunitario a nivel celular y molecular. El experto investigador y sus colegas descubrieron que cuando una clase de virus conocidos como virus envueltos entran en una célula mediante fusión en la membrana plasmática, las vibraciones en la estructura celular provocan rupturas en la membrana del núcleo celular, lo que permite que el ADN se filtre al interior de la célula. Posteriormente, las proteínas detectoras de ADN conocidas como cGAS inician una respuesta inmunitaria para combatir el virus, explicó en una publicación la universidad.
Los resultados se publicaron el 18 de agosto en PNAS, la publicación de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
“Los investigadores que estudian virus recubiertos por una envoltura lipídica, como el virus del herpes simple, saben desde hace tiempo que el organismo envía interferón para combatir la infección en la primera hora tras la entrada del virus en la célula. También saben que una proteína llamada cGAS, que detecta fragmentos sueltos de ADN en la célula, activa esta respuesta, pero muchos detalles importantes del proceso siguen siendo un misterio”, refiere la publicación.
Entre las cuestiones que se preguntaban se cuentan de dónde proviene el ADN que desencadena la respuesta del organismo ante la invasión del virus y sobre lo cual existían muchas hipótesis.
Los investigadores, liderados por el primer autor Nicolás Romero, quien en ese entonces era becario postdoctoral en el Laboratorio Knipe, realizaron una serie de experimentos utilizando un virus del herpes modificado para que no pudiera replicarse de forma independiente y cultivos de células humanas. Concluyeron que cuando el virus fusiona su membrana encapsulante con la membrana que rodea la célula y entra en el citoplasma, se producen contracciones turbulentas en los microfilamentos de actina que conforman el andamiaje que proporciona a las células una estructura estable.
El equipo descubrió que estas contracciones provocan una ruptura en la membrana nuclear, lo que permite que fragmentos de ADN celular sean expulsados al interior de la célula. Una vez en el citoplasma, los fragmentos de ADN sueltos son detectados por la proteína cGAS, que activa una señal de alarma para reclutar interferón, el cual, a su vez, recluta otras moléculas protectoras para impedir que el virus invasor establezca la infección.
Para confirmar que este mecanismo no es exclusivo del herpesvirus, los investigadores realizaron experimentos con otros virus envueltos y concluyeron que cualquier virus que ingrese a la célula fusionándose con la membrana celular desencadena esta respuesta. Esto incluye el virus de la parainfluenza y otros virus de gran importancia para la salud humana.
Por otra parte, también pudo observar que esta no es una respuesta generalizada: probó dos virus sin envoltura que ingresan por endocitosis, aprovechando el proceso que las células utilizan para transportar materiales al interior y no se produjo la expulsión de ADN del núcleo ni la respuesta de interferón.
Según destacó el investigador, los estudios fundamentales en virología son pilares importantes para desarrollar mejores medicamentos: “Al comprender cómo funcionan las células y los virus, podemos potenciar la respuesta inmunitaria o atenuarla, según cómo queramos que se comporten el virus y el organismo”. Y agregó: “Puede sonar descabellado, pero ya está empezando a suceder”.
Según explicó, al comprender este mecanismo se puede intervenir para optimizar esa respuesta y mejorar la respuesta de los pacientes usando tratamientos. En este plano ingresan las vacunas.
Incluso, el experto se refirió a que podría ser beneficioso para el abordaje del cáncer: esto podría facilitar que los tratamientos conocidos como virus oncolíticos terapéuticos infecten y destruyan las células cancerosas.
