Nuevas imágenes revelan vulnerabilidades nunca antes vistas del VIH

Imagina que el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es una lata sellada: si la abrieras, ¿qué encontrarías dentro? Un equipo internacional liderado por investigadores del Centro de Investigación del Hospital de la Universidad de Montreal (CRCHUM), en Canadá; la Escuela de Medicina de la Universidad de Tufts, en Estados Unidos, y la Universidad de Melbourne, en Australia, cree que lo saben. Han visualizado cómo se ve la “lata abierta” del VIH revelando una forma de virus previamente desconocida y una imagen muy detallada de las vulnerabilidades del virus.

Publicado en la revista ‘Cell Host & Microbe’, este gran avance fue posible gracias al uso de un “abrelatas” molecular para exponer partes de la envoltura del virus que pueden atacar los anticuerpos. “La caracterización de la nueva forma de la envoltura del virus revela detalles únicos sobre la vulnerabilidad del VIH que podrían ser útiles en estrategias dirigidas a su erradicación –dice Andrés Finzi, uno de los autores principales del estudio, investigador del CRCHUM y profesor de la Universidad de Montreal–. Realmente, abre nuevos caminos en la lucha contra este virus mortal”.

Cuando el VIH infecta las células del sistema inmunitario humano, utiliza la punta de su envoltura para unirse a receptores específicos de las células, llamados CD4 y CCR5. La unión al receptor CD4 provoca cambios en la forma de la envoltura que permiten que el virus infecte la célula huésped. La nueva investigación describe el uso de compuestos miméticos de CD4 de molécula pequeña diseñados y sintetizados en la Universidad de Pennsylvania, Estados Unidos, para obligar al virus a abrirse y exponer partes vulnerables de su envoltura, lo que posibilita que las células del sistema inmunitario maten a las células infectadas.

En un estudio anterior publicado en ‘PNAS’ en 2015, científicos dirigidos por Finzi demostraron que la exposición de estas partes vulnerables de la envoltura facilita la eliminación de las células infectadas por un mecanismo conocido como citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC, por sus siglas en inglés).

La envoltura del VIH, una máquina dinámica

Ahora, los investigadores de Tufts pudieron visualizar la forma previamente desconocida de la envoltura del virus utilizando una nueva tecnología, la transferencia de energía de resonancia de Förster de una sola molécula, o smFRET, que permite ver cómo se mueven entre sí los distintos elementos de la envoltura. Esto proporciona un medio directo para ver que la envoltura del VIH es una máquina dinámica con partes móviles que le permite adoptar varias formas en respuesta a estímulos como los anticuerpos o LAS moléculas pequeñas.

“Esperamos que la visualización de la forma de la envoltura del virus ayude en el desarrollo de vacunas candidatas que exploten específicamente ADCC”, explica el autor principal del estudio, James Munro, profesor asistente de Biología Molecular y Microbiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Tufts, quien formó parte. del equipo que fue pionero en el uso de smFRET para comprender mejor cómo el virus VIH-1 infecta una célula humana en tiempo real.

“En el ensayo de la vacuna tailandesa, hasta la fecha, el único ensayo de vacuna que mostró un nivel modesto de protección contra la infección por VIH, la generación de anticuerpos con actividad ADCC fue un factor relacionado con la protección contra el virus”, agrega este experto.

Los resultados de smFRET se confirmaron mediante microscopía crioelectrónica (crio-EM), una técnica adoptada hace casi 20 años por Isabelle Rouiller, autora principal del estudio y profesora asociada de la Universidad de Melbourne, que recientemente obtuvo reconocimiento por parte de comunidad científica.

“Es fascinante cómo los virus se protegen a sí mismos. Los enfoques modernos, como el de crio-EM de una sola partícula, ahora nos permiten observar en detalle los mecanismos moleculares desarrollados a través de la evolución. La visualización directa de las moléculas en la superficie del VIH nos permitirá diseñar estrategias para curar la enfermedad. ¡Es un sueño hecho realidad! “, celebra Rouiller.

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