Científicos descubren una posible cura para el resfriado común
Mediante la desactivación temporal de una sola proteína dentro de nuestras células
La desactivación temporal de una sola proteína dentro de nuestras células podría protegernos del resfriado común y otras enfermedades virales, según un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Stanford y la Universidad de California-San Francisco. Los hallazgos, publicados en la revista «Nature Microbiology», se realizaron en cultivos de células humanas y en ratones.
«Nuestras abuelas siempre nos han preguntado: 'Si eres tan inteligente, ¿por qué no has encontrado una cura para el resfriado común? '», cuenta el doctor Jan Carette, profesor asociado de microbiología e inmunología. «Ahora tenemos una nueva forma de hacerlo», asegura.
El enfoque de dirigir proteínas en nuestras propias células también funcionó para detener los virus asociados con el asma, la encefalitis y la poliomielitis.
Los resfriados, o infecciones respiratorias superiores no relacionadas con la gripe, son en su mayor parte una molestia de una semana. También son las enfermedades infecciosas más comunes del mundo. Al menos la mitad de todos los resfriados son el resultado de infecciones por rinovirus . Hay aproximadamente 160 tipos conocidos de rinovirus, lo que ayuda a explicar por qué contraer un resfriado no le impide contraer otro un mes después. Para empeorar las cosas, los rinovirus son muy propensos a las mutaciones y, como resultado, desarrollan rápidamente resistencia a los medicamentos , así como a evadir la vigilancia inmune provocada por la exposición previa o una vacuna.
Carette y sus colegas encontraron una manera de evitar que una amplia gama de enterovirus, incluidos los rinovirus, se repliquen dentro de las células humanas en cultivo, así como en ratones. Lograron esta hazaña al deshabilitar una proteína en las células de mamíferos y que todos los enterovirus parecen necesitar para replicarse.
Uno de los enterovirus más conocidos y temidos es el poliovirus. Hasta el advenimiento de una vacuna efectiva en la década de 1950, el virus significaba parálisis y muerte para miles de niños cada año solo en los Estados Unidos. Desde 2014, otro tipo de enterovirus, EV-D68 , se ha visto implicado en estallidos bienales desconcertantes de una enfermedad tipo polio en los Estados Unidos y Europa. Otros enterovirus pueden causar encefalitis y miocarditis, inflamación del cerebro y el corazón, respectivamente.
Como todos los virus, los enterovirus viajan a la ligera. Para replicarse, aprovechan las proteínas en las células que infectan.
Para ver qué proteínas en las células humanas son cruciales para la fecundidad enteroviral, los investigadores utilizaron una pantalla genómica desarrollada en el laboratorio de Carette. Generaron una línea cultivada de células humanas que los enterovirus podrían infectar. Luego, los investigadores utilizaron la edición de genes para deshabilitar aleatoriamente un solo gen en cada una de las células. El cultivo resultante contenía, en conjunto, células que carecen de uno u otro de cada gen de nuestro genoma.
Los científicos infectaron el cultivo con RV-C15, un rinovirus que se sabe que exacerba el asma en los niños, y luego con EV-C68, implicado en la mielitis flácida aguda. En cada caso, algunas células lograron sobrevivir a la infección y engendrar colonias. Los científicos pudieron determinar qué gen de cada colonia sobreviviente había quedado fuera de servicio. Si bien tanto RV-C15 como EV-D68 son ambos enterovirus, son taxonómicamente distintos y requieren diferentes proteínas de la célula huésped para ejecutar sus estrategias de replicación.
Por lo tanto, la mayoría de los genes humanos que codifican las proteínas que cada tipo viral necesitaba para prosperar también eran diferentes. Pero solo hubo un puñado de genes individuales cuya ausencia sofocó la capacidad de ambos tipos de ingresar a las células, replicarse, salir de sus habitaciones de hotel celulares e invadir nuevas células. Uno de estos genes en particular se destacó. Este gen codifica una enzima llamada SETD3 .«Era claramente esencial para el éxito viral, pero no se sabía mucho al respecto», explica Carette.
Los científicos generaron un cultivo de células humanas que carecen de SETD3 e intentaron infectarlas con varios tipos diferentes de enterovirus: EV-D68, poliovirus, tres tipos diferentes de rinovirus y dos variedades de coxsackievirus, que pueden causar miocarditis. Ninguno de estos virus podría replicarse en las células deficientes en SETD3, aunque todos demostraron ser capaces de saquear células cuya capacidad de producción de SETD3 fue restaurada.
Los investigadores observaron una reducción de 1.000 veces en una medida de replicación viral dentro de las células humanas que carecen de SETD3, en comparación con los controles. Eliminaron la función SETD3 en células epiteliales bronquiales humanas infectadas con varios rinovirus o con una replicación de corte EV-D68 de aproximadamente 100 veces.
Los ratones con bioingeniería para carecer por completo de SETD3 crecieron hasta una edad adulta aparentemente saludable y fueron fértiles, sin embargo, fueron impermeables a la infección por dos enterovirus distintos que pueden causar encefalitis paralítica y mortal, incluso cuando estos virus se inyectaron directamente en el cerebro de los ratones poco después de haber nacido.
«En contraste con los ratones normales, los ratones deficientes en SETD3 no se vieron afectados por el virus», señala Carette.
«Esto nos da la esperanza de que podamos desarrollar un medicamento con una amplia actividad antiviral no solo contra el resfriado común sino también contra todos los enterovirus, sin siquiera alterar la función regular de SETD3 en nuestras células», apunta Carette.
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