Así es como el VIH decide activarse
Los investigadores han descubierto el mecanismo molecular que sustenta la decisión del VIH de permanecer en un estado activo o inactivo. Esto puede dar lugar a nuevas terapias que funcionen manteniendo el virus en un estado de inactividad permanente.
El estudio, dirigido por un equipo de los Institutos Gladstone en San Francisco, CA, aparece en un artículo que ahora se publica en la revista. Celda.
Los hallazgos también pueden explicar las decisiones sobre el destino celular que ocurren en otras partes de la biología, como la forma en que las células madre deciden si permanecer como células madre o diferenciarse en células especializadas, incluidas las células del cerebro o el corazón, cuando se dividen.
El autor principal del estudio, el Prof. Leor S. Weinberger, director del Centro de Circuitos Celulares de los Institutos Gladstone, compara el proceso con cómo “cubrimos nuestras apuestas” cuando tomamos decisiones sobre inversiones financieras.
Para "protegernos contra la volatilidad en el mercado", podemos optar por colocar algunos fondos en acciones de alto riesgo con rendimientos potencialmente altos y el resto en opciones de bajo riesgo y bajo rendimiento.
"De manera similar", explica, "el VIH cubre sus bases en un entorno volátil al generar infecciones tanto activas como latentes".
Reservorio latente del VIH
Una vez que ingresa al cuerpo humano, el VIH inserta su material genético en el ADN de las células inmunes del “huésped”. Hacer esto permite que el VIH fuerce a la maquinaria celular a hacer copias del virus.
Sin embargo, algunas células inmunitarias infectadas por el VIH entran en un estado latente o latente y no producirán un nuevo virus. El VIH puede esconderse en este "reservorio latente" durante mucho tiempo.
Los tratamientos actuales contra el VIH son muy eficaces para reducir la cantidad de virus activo en el cuerpo. Sin embargo, no son tan buenos para combatir el VIH latente, que puede reactivarse tan pronto como se detiene el tratamiento. Ésta es una de las principales razones por las que todavía no podemos curar el VIH.
En trabajos anteriores, el profesor Weinberger y sus colegas demostraron que la latencia del VIH "no es un accidente" sino una "táctica de supervivencia" deliberada.
La táctica es "evolutivamente ventajosa para el virus" porque en los sitios donde el VIH ingresa por primera vez al cuerpo, no hay muchas células inmunes que puedan invadir, y si las matara a todas al estar completamente activo, no quedarían más que Continuar con la infección.
El VIH explota el "ruido de la expresión genética"
Al poner algunas de las células que invade en un estado latente, el VIH asegura que la activación pueda esperar hasta que esas células hayan sido transportadas al tejido donde hay muchas más células diana, asegurando así una mayor probabilidad de supervivencia e infección continua.
El equipo descubrió que el VIH puede generar un estado activo o inactivo aprovechando un fenómeno normal dentro de las células que se denomina "fluctuaciones aleatorias en la expresión genética".
Debido a las fluctuaciones aleatorias en la expresión genética, que los científicos también llaman "ruido", dos células con exactamente la misma estructura genética pueden producir diferentes cantidades de la misma proteína. La diferencia puede ser suficiente para influir en la "función y el destino" de la célula.
El VIH expresa sus genes dentro de la célula huésped mediante un mecanismo llamado "empalme alternativo", que le permite cortar su material genético y ensamblarlo en una variedad de arreglos.
Empalme de genes ineficaz
En su estudio, los investigadores observaron células individuales infectadas con el VIH. Descubrieron que el virus utiliza un tipo de empalme para controlar el ruido aleatorio y decidir el destino de la célula huésped, ya sea activa o inactiva.
"Descubrimos", dice la coautora del estudio, la Dra. Maike Hansen, investigadora del grupo del profesor Weinberger, "que el VIH utiliza una forma de empalme particularmente ineficaz para controlar el ruido".
“Sorprendentemente, si funcionara de manera eficiente”, continúa, “este mecanismo produciría un virus mucho menos activo. Pero, aparentemente desperdiciando energía a través de un proceso ineficiente, el VIH puede controlar mejor su decisión de permanecer activo ".
Con la ayuda de herramientas de modelado, genética e imágenes, el equipo pudo identificar, por primera vez, la etapa del ciclo de vida del VIH en la que se produjo el empalme.
Descubrieron que el empalme ineficaz no se produce durante la transcripción, como se pensaba anteriormente, sino después.
La transcripción es el proceso mediante el cual las instrucciones contenidas en el ADN se copian en el ARN para decirle a la maquinaria celular qué hacer o qué proteínas producir.
El equipo concluye que tener un proceso de empalme ineficiente es vital para la supervivencia del virus, y que mejorar su eficiencia podría ser una forma de derrotarlo manteniéndolo permanentemente en un estado latente.
"El circuito de empalme puede darnos la oportunidad de atacar terapéuticamente el virus de una manera diferente".
Prof. Leor S. Weinberger
