Un antiguo sistema de defensa antiviral podría revolucionar el desarrollo de nuevos fármacos

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PIXABAY/HERNEY GÓMEZ
Publicado 07/07/2017 7:36:45CET

   MADRID, 7 Jul. (EUROPA PRESS) -

   El sistema primordial de mil millones de años por el cual las primeras formas de vida se protegían contra la infección viral todavía se puede encontrar en las células humanas, a pesar de la presencia del sistema de defensa mucho más sofisticado y poderoso del que dependen abrumadoramente los humanos, dicen los investigadores de la Escuela de Medicina Icahn de Monte Sinaí, en Estados Unidos.

   Ese antiguo sistema, por simple que sea, podría formar la base de la próxima era de la medicina de precisión, si los científicos pueden diseñar virus beneficiosos para usarlos con el fin de administrar un fármaco o terapia directamente al tejido enfermo, según los científicos.

   En el estudio, publicado este miércoles en la revista 'Nature', el equipo de investigadores dirigido por Benjamin R. tenOever, profesor de Medicina y director del Centro de Ingeniería de Virus para la Terapéutica y la Investigación (VECToR, por sus siglas en inglés) en la Escuela Icahn de Medicina, rastreó la evolución de tres generaciones de sistemas de defensa antiviral que dicen que se remontan a los primeros procariotas, organismos simples que consisten en una sola célula sin un núcleo o mitocondrias.

   Los autores dicen que parece posible diseñar ARNs auto-replicantes que se aprovechan de este antiguo sistema diseñado originalmente para defender las células contra los virus de modo que pueda dispensarse un agente terapéutico al tejido enfermo. Al explotar este sistema primordial, puede diseñarse el ARN para tener las propiedades deseadas de un virus sin comprometer nuestra respuesta inmune más moderna y, en este caso, una respuesta inmune molesta.

   "Este descubrimiento revela cómo la vida evolucionó y la influencia que los patógenos pueden tener en la configuración de la trayectoria de esta evolución. Nuestros antiguos ancestros celulares tuvieron que evolucionar a formas de luchar contra los virus. A medida que los virus evolucionaron, también lo hicieron estos sistemas", dice el doctor tenOever.

   "Ahora podemos aprovechar la existencia de este antiguo sistema antiviral, un fósil genético, para construir vectores terapéuticos o ARNs que puedan alcanzar nuevos objetivos terapéuticos con mayor precisión que nunca, lo que incluye la entrega o edición de genes, proteínas u otras moléculas terapéuticas directamente a un objetivo o tejido", subraya.

   Para llegar a este punto, el doctor tenOever y su equipo, que incluye investigadores de las universidades de Maryland y Pensilvania, en Estados Unidos, y del Instituto Pasteur de Francia, tuvieron que rastrear la evolución de tres generaciones de sistemas de defensa antiviral que dicen que pueden llegar hasta la primera procariota.

RÁPIDA EVOLUCIÓN DE LAS DEFENSAS ANTIVIRALES

   Estos expertos explican que el primer sistema de defensa surgió en células que estaban infectadas por un solo tipo de virus que estaba hecho de ADN. En estas células, algunos de los componentes básicos para la vida implican recortar ARNs especiales para una miríada de procesos celulares esenciales. Esa herramienta era esencialmente una familia de tijeras de proteína llamadas nucleasas de RNasa III, que se utilizaron para muchas funciones celulares, pero se adaptaron como una máquina de defensa antiviral cuando entraron en escena las eucariotas --células de un tipo más moderno, con núcleos y mitocondrias-- y virus ARN, relata tenOever.

   La guerra entre patógenos y humanos, entre otras formas de vida, se intensificó y las defensas antivirales evolucionaron rápidamente, haciendo que este sencillo sistema basado en RNasa III fuera ineficaz. En su lugar, se han desarrollado otros sistemas de defensa, lo que finalmente resultó en algo llamado el sistema de interferón ahora en uso.

   "El sistema de interferón, a diferencia de la defensa RNasa III, es un esfuerzo basado en proteínas, en lugar de basado en ARN, y genera cientos de miles de componentes diferentes que tratan de combatir un virus de distintas maneras, pero todavía hay una conexión evolutiva directa entre estos sistemas. Todos los principales actores en estas vías están relacionados entre sí y un poco de la versión de RNasa III temprana todavía existe en nuestras células --dice TenOever--. La vida en general nunca inventa cosas nuevas, sino que sólo reutiliza lo viejo".

   La plataforma que este investigador está estudiando ahora utiliza virus de ingeniería o ARNs auto-replicables simples que son extremadamente susceptibles a este sistema de defensa de nucleasa RNasa III. Los científicos creen que pueden controlar la susceptibilidad del ARN o virus artificiales para esta defensa con el fin de que tengan suficiente tiempo para entregar una carga útil deseada, bien mediante la edición de genes o la dispensación terapéutica de un tratamiento biológico.

   El doctor tenOever y sus colaboradores habían observado a través de la experimentación muchas cosas relacionadas con este antiguo sistema de defensa, pero habían tenido dificultades para explicar la causa subyacente de lo que observaban.

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