¿Qué hace que los virus sean infecciosos?


En esta entrevista, News-Medical habló con el profesor Peter Stockley sobre su última investigación que analizó qué hace que los virus sean infecciosos.

¿Qué provocó su investigación sobre virus?

Comencé mi vida como estudiante de química, pero me di cuenta de que la química de la vida era más interesante. Los virus se encuentran en la línea entre un ciclo de vida vivo y no vivo y, por lo tanto, son objetos fascinantes, especialmente en su capacidad para codificar la construcción repetida del “bote salvavidas” protector no vivo que llamamos virus.

Virus

Virus. Credito de imagen: [email protected]/Shutterstock.com

¿Puede darnos una descripción general de qué son los virus y cómo se propagan?

Los virus son parásitos no vivos que utilizan huéspedes celulares para replicarse y crear nuevas partículas virales. Estos a menudo hacen que las células infectadas se rompan y liberen nuevas copias virales.

Sin embargo, a un virus no le interesa matar a su anfitrión, ya que eso reduciría el número de futuros anfitriones que puede infectar. Tales consecuencias parecen ser efectos secundarios accidentales de la forma en que los huéspedes responden a la infección.

¿Qué se entiende por el término “virión”?

El virión es el “bote salvavidas” que protege al virus ácido nucleico a través del escape de una celda y la invasión de la siguiente.

¿Por qué, hasta ahora, la comprensión de las formas en que los virus ensamblan viriones sigue siendo un misterio?

En las infecciones naturales, solo los pasajeros de ácidos nucleicos virales entran al bote salvavidas del virión. Esta “especificidad de empaque” ha sido difícil de reproducir en estudios de laboratorio.

Hemos logrado replicar este efecto, lo que nos permite detectar el mecanismo por el cual ocurre y, por lo tanto, potencialmente atacarlo con medicamentos para prevenir o reducir los efectos de la infección.

¿Puede describir cómo llevó a cabo su investigación sobre los virus y cómo se vuelven infecciosos?

Estudiamos un grupo de virus llamados enterovirus que incluyen el virus del resfriado común, el rinovirus humano y el poliovirus.

Utilizando una técnica especializada junto con un análisis bioinformático avanzado, con nuestros colegas de la Universidad de York dirigidos por el profesor Reidun Twarock, pudimos identificar múltiples regiones en cada genoma viral que pueden unirse a sus propias proteínas de recubrimiento afines, la base de la especificidad del empaque.

Este mecanismo funciona para crear una maquinaria molecular que asegura que los nuevos viriones (los botes salvavidas) transporten a los pasajeros genómicos correctos que luego se transportan de manera segura a las nuevas células huésped. Si la máquina no se fabrica correctamente, el virus no será infeccioso.

Enterovirus

Enterovirus. Haber de imagen: Kateryna Kon / Shutterstock.com

¿Qué descubriste?

Demostramos que las conclusiones de una gran cantidad de otros artículos, es decir, que no hay sitios específicos de unión a la proteína de la cubierta en estos genomas virales, son incorrectas.

Tales sitios existen y parecen estar conservados evolutivamente en muchos virus de esta familia, lo que implica que un fármaco para bloquear el funcionamiento de la maquinaria desarrollada contra uno de ellos funcionaría en todos ellos.

¿Qué papel jugó la microscopía electrónica en su investigación?

Leeds tiene una unidad de microscopía electrónica biológica equipada con los últimos microscopios a un costo de ~ £ 15 millones. Estos permiten una comprensión sin precedentes de las estructuras tridimensionales de los materiales biológicos, incluidos los virus. Son las estructuras tridimensionales de los virus las que les permiten ser infecciosos y autorreplicarse en las células huésped.

¿Puede describir la importancia de su investigación? ¿Cómo nos ayudará su investigación a mejorar nuestra comprensión del control de las enfermedades virales?

La maquinaria de ensamblaje ahora está clara y es un nuevo objetivo de medicamentos antivirales.

¿Cómo ha afectado la pandemia de COVID-19 a su investigación?

Esto ha ralentizado el progreso en el laboratorio, pero nos ha permitido analizar el ensamblaje mediado por ARN en una familia de viriones completamente diferente.

Existe evidencia preliminar de que COVID-19, y la familia coronaviral más amplia, utilizan una maquinaria molecular similar a la del rinovirus para ensamblar sus partículas infecciosas.

Virus SARS-CoV-2

Virus SARS-CoV-2. Haber de imagen: GEMINI PRO STUDIO / Shutterstock.com

¿Cree que con más investigación podríamos desarrollar medicamentos o agentes antivirales que pudieran detener infecciones como el poliovirus?

Sí, ahora podemos ver nuevas características en el ciclo de vida del poliovirus que pueden ser atacadas por medicamentos.

¿Cuáles son sus próximos pasos en su investigación?

Estamos siguiendo varios pasos siguientes para ver si es posible bloquear la formación de virus en la familia picornaviral evitando la formación de contactos de proteína de cubierta de ácido nucleico específicos de secuencia que regulan su ensamblaje.

Dado que el ensamblaje es un aspecto tan fundamental de los ciclos de vida virales, debería ser extremadamente difícil para los virus evolucionar lejos de la acción de tales medicamentos.

¿Dónde pueden los lectores encontrar más información?

Acerca del profesor Peter Stockley

El profesor Stockley se formó en el Imperial College de Londres, la Universidad de Cambridge y luego en la Universidad de Harvard antes de asumir su cargo en Leeds. Ha sido pionero en estudios sobre moléculas de ácido nucleico de proteínas específicas de secuencia a lo largo de su carrera.Profesor Peter Stockley

En colaboración con el profesor Reidun Twarock de la Universidad de York, co-descubrió cómo tales interacciones regulan el ensamblaje de virus esféricos, muchos de los cuales son los principales patógenos humanos y animales. Su trabajo ha expuesto la maquinaria molecular que permite que los botes salvavidas virales carguen y luego descarguen a sus pasajeros genéticos mientras infectan a sus anfitriones. Ver cómo funcionan estos procesos nos permitirá diseñar estrategias antivirales más potentes.

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