Publicado 07/07/2022 07:29

Una visión detallada de la proteína del VIH podría conducir a nuevos tratamientos

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MADRID, 7 Jul. (EUROPA PRESS) -

Entender cómo se replica el VIH dentro de las células es clave para desarrollar nuevas terapias que podrían ayudar a casi 40 millones de personas que viven con el VIH en el mundo. Ahora, un equipo de científicos del Instituto Salk y de la Universidad de Rutgers, en Estados Unidos, ha determinado por primera vez la estructura molecular del VIH Pol, una proteína que desempeña un papel clave en las últimas etapas de la replicación del VIH, es decir, el proceso a través del cual el virus se propaga y se extiende por el cuerpo.

La determinación de la estructura de la molécula ayuda a responder a las preguntas que se plantean desde hace tiempo sobre cómo la proteína se descompone para avanzar en el proceso de replicación, destacan los investigadores, que han publicado en 'Science Advances' su estudio, que revela una nueva vulnerabilidad del virus que podría ser objeto de fármacos.

"La estructura informa de la función, y los conocimientos que hemos obtenido al visualizar la arquitectura molecular de Pol nos dan una nueva comprensión del mecanismo por el que se replica el VIH", explica el coautor Dmitry Lyumkis, profesor asistente del Laboratorio de Genética y de la Cátedra de Desarrollo de la Fundación Hearst en el Salk.

Los científicos ya sabían que el VIH Pol, una poliproteína, se divide en tres enzimas -la proteasa, la transcriptasa inversa y la integrasa- que trabajan juntas para ensamblar la forma madura del virus. La proteasa desempeña un papel fundamental en el inicio de este proceso, al trocear la molécula para separar los demás componentes.

Sin embargo, hasta ahora se desconocía cómo la propia proteasa se libera, primero de la poliproteína mayor VIH Gag-Pol y luego del VIH Pol, para llevar a cabo esta tarea. El nuevo artículo sugiere que la proteasa inicia el proceso al separarse del resto de la molécula, con la ayuda de la transcriptasa inversa y, posiblemente, de la integrasa.

"Se sabía (pero no se entendía) que hay un acoplamiento entre estas enzimas antes de que el VIH Pol se rompa. La visualización de la estructura de la Pol del VIH explica la base de este complejo mecanismo", afirma el coautor Eddy Arnold, profesor del consejo de administración y profesor distinguido del Centro de Biotecnología y Medicina Avanzadas de la Universidad de Rutgers.

"El primer reto fue producir una versión estable del VIH Pol para poder analizar su estructura, que nunca se había comunicado antes", añade el coautor Jerry Joe Harrison, profesor titular de la Universidad de Ghana. "Esta era una pieza clave que faltaba en el rompecabezas estructural del VIH", apostilla Arnold.

El equipo utilizó la microscopía electrónica criogénica, una técnica de imagen a la que Lyumkis ha hecho importantes contribuciones, para revelar la estructura tridimensional de la molécula de la proteína Pol del VIH. Esto permitió descubrir que Pol es un dímero, es decir, que está formado por dos proteínas unidas. El hallazgo fue una sorpresa porque otras proteínas virales similares son conjuntos de una sola proteína.

El grupo demostró que en esta estructura de dos caras, el componente de la proteasa de Pol está "vagamente unido" al componente de la transcriptasa inversa en una configuración de unión que mantiene la proteasa ligeramente flexible.

"Se mantiene la proteasa a distancia, sin apretar, y creemos que eso da a la proteasa un poco de movimiento, lo que a su vez le permite iniciar el corte de las poliproteínas que es un requisito previo para la maduración viral", dice el co-primer autor Darío Passos, un ex investigador en el laboratorio de Lyumkis en Salk.

"Los tratamientos actuales contra el VIH incluyen múltiples clases de inhibidores para las tres enzimas, y el descubrimiento también revela una nueva vulnerabilidad a la que se podrían dirigir los fármacos", añade.

Los autores afirman que el descubrimiento abre la puerta a importantes investigaciones de seguimiento, incluyendo estudios de la estructura de la poliproteína Gag-Pol, más grande y compleja, que también interviene en el ensamblaje viral, así como a examinar más de cerca el papel de la integrasa en el ensamblaje de la forma madura del virus del VIH durante la replicación.