Cada año, el virus de la gripe A evoluciona lo suficiente como para eludir el sistema inmunitario de millones de personas en todo el mundo. Pequeños cambios a nivel genómico dan lugar a nuevas cepas que el organismo ya no reconoce, lo que hace que la vacunación anual sea una necesidad y que la investigación sobre antivirales sea una carrera constante. Un estudio pionero del Instituto Gulbenkian de Ciencias ha revelado ahora exactamente dónde ensambla el virus de la gripe A su genoma dentro de las células infectadas, lo que abre la puerta a una nueva generación de terapias.
Cómo se replica el virus de la gripe A dentro de las células
El virus de la influenza A no puede reproducirse por sí solo. Para multiplicarse, debe invadir una célula huésped y apropiarse de su maquinaria interna. Una vez dentro, el virus libera su material genético junto con varias proteínas. Lo que hace que este patógeno sea particularmente inusual es que su genoma no es una sola cadena continua, sino que está dividido en ocho segmentos distintos. Durante la replicación, cada uno de esos ocho segmentos se copia miles de veces, produciendo una enorme y desorganizada reserva de material genético. Para que se forme una nueva partícula viral funcional, se debe seleccionar una copia de cada segmento y empaquetarla con precisión, a partir de esa enorme mezcla molecular.
Hasta hace poco, se desconocía por completo el lugar donde tuvo lugar esa selección.
Las inclusiones virales y el papel de la separación de fases
El equipo de investigación dirigido por Maria João Amorim descubrió que el virus de la gripe A induce a las células infectadas a formar compartimentos especializados denominados «inclusiones virales», y es en el interior de estas estructuras donde tiene lugar el ensamblaje del genoma. A diferencia de los orgánulos celulares convencionales, las inclusiones virales no están rodeadas por una membrana. En su lugar, mantienen sus límites mediante un proceso conocido como «separación de fases líquido-líquido», el mismo fenómeno que hace que el aceite y el vinagre permanezcan separados cuando se mezclan en un recipiente.
Esta separación de fases permite que los segmentos del genoma viral se concentren en un espacio reducido, lo que aumenta drásticamente la eficiencia del proceso de ensamblaje. Al reunir miles de moléculas genéticas en un entorno más pequeño y organizado, el virus puede clasificar y empaquetar su genoma de ocho partes con mucha mayor precisión de la que sería posible en el citoplasma abierto de la célula.
Los resultados se publicaron en *Nature Communications*.
Qué implica el descubrimiento del virus de la gripe A para el tratamiento
Este descubrimiento tiene importantes implicaciones para el desarrollo de medicamentos antivirales. Según Amorim, los resultados abren nuevas vías terapéuticas que podrían centrarse bien en el proceso de ensamblaje del genoma propiamente dicho, bien en las inclusiones virales donde se produce dicho ensamblaje. En lugar de atacar al virus una vez que ya se ha replicado, las futuras terapias podrían alterar las condiciones que permiten al virus de la influenza A organizar su genoma en primer lugar.
El estudio también contribuye a un campo de investigación biológica más amplio y en rápido crecimiento. Cada vez se comprende mejor que la separación de fases desempeña un papel en una amplia gama de enfermedades, en particular en las afecciones neurológicas. El trabajo del equipo del IGC sugiere que las infecciones virales, incluida la gripe, podrían aprovechar los mismos mecanismos celulares fundamentales implicados en esas enfermedades, lo que a la larga podría dar lugar a estrategias de tratamiento interdisciplinarias.
Comprender cómo se estructura el virus de la influenza A a nivel molecular también plantea cuestiones importantes sobre otros virus de ARN segmentado que siguen estrategias de replicación similares. Los investigadores creen que el mecanismo de separación de fases observado en la influenza A podría no ser exclusivo de este patógeno, lo que sugiere que el modelo de inclusión viral podría aplicarse de manera más amplia a familias virales relacionadas. Esa posibilidad por sí sola convierte a esta línea de investigación en una de las más trascendentales de la investigación virológica actual.
El camino a seguir en la investigación sobre la gripe
La investigación sobre el virus de la gripe A se ha centrado durante mucho tiempo en las proteínas de superficie como dianas para vacunas y medicamentos. Esta nueva comprensión del ensamblaje del genoma a nivel subcelular representa un cambio significativo de perspectiva. Si se logran alterar los compartimentos de inclusión viral o inhibir el proceso de separación de fases, podría ser posible prevenir por completo la formación de nuevas cepas, en lugar de limitarse a tratar la infección una vez que se ha producido.
FOMAT lleva a cabo investigaciones clínicas en múltiples áreas terapéuticas, entre ellas las enfermedades infecciosas. Para obtener más información sobre los estudios en curso, visite Página de estudios con pacientes de FOMAT.
Para consultar la fuente completa de esta investigación, véase Revista R&D.