MADRID, 13 Abr. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de Chicago, en Estados Unidos, han desarrollado una herramienta de detección genética que identifica dos factores clave que permiten que el virus de la gripe infecte las células del pulmón humano. La técnica utiliza nuevas herramientas de edición de genes para crear una biblioteca de células modificadas, cada una carente de un gen diferente, lo que permite a los científicos ver qué cambios afectan a su respuesta a la gripe. Esto, a su vez, podría identificar posibles objetivos para los medicamentos antivirales.
"Nuestros tratamientos actuales para la gripe son limitados. Las vacunas presentan una eficacia variable y el virus tiene una propensión a mutar, por lo que los medicamentos antivirales no funcionan tan bien", dice la autora principal del estudio, Julianna Han, estudiante de posgrado en Microbiología en la Universidad de Chicago, Estados Unidos. "La próxima ola de tratamientos antivirales se dirigirá en parte hacia el huésped, por lo que nuestro trabajo nos ayuda a comprender mejor qué proteínas y vías utiliza el virus de la influenza", añade esta experta, cuyo trabajo se publica este martes en 'Cell Reports'.
Han y el autor principal del estudio, Balaji Manicassamy, profesor asistente de Microbiología en la Universidad de Chicago, utilizaron las herramientas de edición de genes CRISPR/Cas9 que permiten a los científicos bloquear selectivamente o desactivar genes específicos. Crearon una biblioteca de células epiteliales de pulmón humanas modificadas, las células que recubren las vías respiratorias y son las primeras en ser infectadas por el virus de la gripe. A cada célula le faltaba un gen diferente, creando casi 19.000 variaciones genéticas diferentes de la célula.
Entonces, los investigadores expusieron las células a la cepa de la gripe H5N1, un tipo de virus de influenza A comúnmente conocido como gripe aviar. Si el virus pudo infectar y matar a una de las células del huésped, eso significa que el gen y las proteínas que produce no jugaron un papel en la capacidad del virus para replicarse. Si la célula sobrevivió, eso supone que su genoma modificado de algún modo lo hizo resistente al virus; ahora faltaba un camino en el que el virus confiaba para replicarse y hacer su trabajo sucio.
DOS GENES CLAVES EN LA RESISTENCIA CELULAR AL VIRUS DE LA GRIPE
Después de cinco rondas de exposición de las células al virus H5N1, Han y Manicassamy se quedaron con un conjunto de células que eran bastante resistentes a la gripe. Cuando examinaron lo que estas células resistentes supervivientes tenían en común, destacaron dos genes. Uno, SLC35A1, codifica una proteína que ayuda a crear un receptor para la gripe en la superficie de la célula. Esto tiene sentido: si eliminas SLC35A1, no hay nada para que el virus se adhiera e infecte al huésped.
El segundo gen, CIC, es más intrigante. Es un regulador negativo del sistema inmune innato, lo que significa que ayuda a cerrar la respuesta inmune predeterminada de la célula a los invasores externos. Cuando se desactiva el CIC, se permite que otros genes que producen respuestas antivirales e inflamatorias se disparen y luchen contra el virus, por lo que las células de prueba que no lo tenían eran resistentes a la gripe.
Pero no se puede simplemente eliminar un gen como CIC permanentemente como un medio para combatir la gripe. El cuerpo necesita mecanismos para cerrar el sistema inmunológico una vez que la infección desaparece. Si no, podría entrar en una sobrecarga y dañar las propias células del cuerpo, que es lo que sucede en los trastornos autoinmunes. Por otro lado, ciertos cánceres pueden explotar un regulador negativo como CIC para suprimir la respuesta inmune mientras las células tumorales corren desenfrenadamente.
"Al desactivar CIC, ahora permitimos la expresión de genes antivirales que pueden responder a la infección de la gripe --dice Manicassamy--. Pero, probablemente, también esté regulando la expresión génica inflamatoria en la autoinmunidad y en algunos cánceres. Es un nuevo giro que puede aplicarse ampliamente a otras enfermedades además de la gripe".
Una vez que identificaron los dos genes clave implicados en la respuesta a H5N1, Han y Manicassamy expusieron las células a otros patógenos para detectar más elementos en común. CIC también fue importante para todas las cepas de la gripe y varios virus de ARN, o virus que contienen genomas de ARN. Estos incluyeron virus respiratorios y no respiratorios, destacando el amplio efecto de los CIC.
El nuevo proceso de selección genética podría usarse para encontrar otros genes del huésped relevantes para diferentes virus que infectan las células epiteliales del pulmón. Entonces, los investigadores podrían buscar cualquier medicamento actualmente disponible que se dirija a esas vías y ver si se pueden reutilizar como tratamientos antivirales.
En definitiva, Han está trabajando para comprender exactamente cómo CIC regula otros genes antivirales e inflamatorios. ¿Cómo el anfitrión enciende o apaga el CIC? ¿Y qué sucede cuando funciona mal?
"Es a través de mutaciones en el CIC mismo o mediante una regulación aberrante --apunta--. Si podemos identificar mejor lo que está involucrado, podemos tratar de descubrir cómo CIC está siendo mal regulado en el cáncer y las enfermedades autoinmunes".
