Los científicos de la Northwestern Medicine han desarrollado un método nuevo de seguir la infección del VIH, permitiendo el comportamiento de viriones individuales-las partículas infecciosas-que se conectarán a la infectividad.
Los hallazgos podrían ayudar a llevar al desarrollo de nuevas terapias para la prevención y el tratamiento del VIH, proporcionando una comprensión más profunda de los mecanismos del ciclo de vida del VIH.
El artículo fue publicado el 7 de agosto en actas Proceedings of the National Academy of Sciences.
Se ha convertido en una rutina para visualizar el movimiento y la progresión de la viriones individuales en las células, pero la relevancia de estas observaciones fue previamente confusa, ya que muchos viriones son defectuosos o no progresan para hacer copias adicionales de ellos mismos.
"Este enfoque — y la capacidad de decir" que virión infectó a la célula' — ayudará a aportar claridad al campo ", dijo el investigador principal Thomas Hope, profesor de biología celular y molecular de la escuela de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.
"Nos permite entender lo que el virus realmente necesita hacer para infectar a una célula."
Nos da nuevos detalles, como donde sucede en la celula y el momento de eventos específicos.
Cuanto más sabemos sobre el virus, mejor es nuestra oportunidad de detenerlo.
Durante el curso de la infección, el VIH se funde en una célula inmune y entrega su cápside-un cono que sostiene el material genético del virus-en el citoplasma de la célula.
A partir de ahí, el cápside se desmonta a través de un proceso llamado "uncoating", que es crucial para la síntesis del ADN viral de su genoma de ARN y el secuestro de las funciones de la célula.
Pero los detalles específicos del “uncoating” han sido controvertidos, con dos grupos de pensamiento.
Se creía que el “uncoating”se realizaba tarde en los poros, permitiendo que los factores entraran en el núcleo.
Un segundo campo demostró los datos que sugerían que el “uncoating” tiene lugar temprano y en el citoplasma.
En parte, la incertidumbre persistió porque los métodos anteriores en la investigación del VIH no han podido distinguir entre las partículas virales que conducen realmente a la infección de la célula, y las que son irrelevantes.
En el estudio actual, el equipo de científicos utilizó un novedoso sistema de imágenes fluorescentes de células vivas que les permitió por primera vez identificar partículas individuales asociadas con la infección.
En este caso, utilizaron el acercamiento para supervisar cómo el cápside del VIH se descubre en la célula en el nivel individual de la partícula.
Demostraron que el “uncoating” que conducía a la infección ocurre temprano en el citoplasma, alrededor de 30 minutos después de la fusión de la célula.
El hallazgo es sólo un ejemplo de descubrimientos novedosos sobre el VIH que ahora podrían ser posibles con el sistema de imágenes.
"Ser capaz de conectar la infectividad de las partículas individuales y cómo se comportan en la célula a la infección — que es lo que realmente nos importa — va a tener un gran impacto en el campo", dijo Hope.
"Ahora se puede utilizar el sistema para resolver otras controversias en la biología del VIH y determinar qué objetivos potenciales para el desarrollo de fármacos son los más relevantes".
El estudio tiene implicaciones en el campo más amplio de la investigación de la virología también.
"Teóricamente, se podría aplicar esta técnica al estudio de cualquier virus etiquetado fluorescente", explicó el primer autor João Mamede, un becario postdoctoral en el laboratorio de Hope.
En futuros proyectos, el equipo de investigación de Hope planea seguir aprovechando el método para estudiar la infección en etapas posteriores del ciclo de vida del VIH.
"Queremos entender todos los detalles, desde cuando el virus se funde, hasta el punto en que se integra y comienza a hacer nuevos virus, a la última fase", explicó Hope, también profesor de Obstetricia y Ginecología de la escuela de ingeniería McCormick.
"Tenemos que entender lo que está pasando, así que podemos encontrar el talón de Aquiles del virus y usarlo como un blanco farmacológico."
En el estudio actual, el equipo de científicos utilizó un novedoso sistema de imágenes fluorescentes de células vivas que les permitió por primera vez identificar partículas individuales asociadas con la infección.
En este caso, utilizaron el acercamiento para supervisar cómo el cápside del VIH se descubre en la célula en el nivel individual de la partícula.
Demostraron que el “uncoating” que conducía a la infección ocurre temprano en el citoplasma, alrededor de 30 minutos después de la fusión de la célula.
El hallazgo es sólo un ejemplo de descubrimientos novedosos sobre el VIH que ahora podrían ser posibles con el sistema de imágenes.
"Ser capaz de conectar la infectividad de las partículas individuales y cómo se comportan en la célula a la infección — que es lo que realmente nos importa — va a tener un gran impacto en el campo", dijo Hope.
"Ahora se puede utilizar el sistema para resolver otras controversias en la biología del VIH y determinar qué objetivos potenciales para el desarrollo de fármacos son los más relevantes".
El estudio tiene implicaciones en el campo más amplio de la investigación de la virología también.
"Teóricamente, se podría aplicar esta técnica al estudio de cualquier virus etiquetado fluorescente", explicó el primer autor João Mamede, un becario postdoctoral en el laboratorio de Hope.
En futuros proyectos, el equipo de investigación de Hope planea seguir aprovechando el método para estudiar la infección en etapas posteriores del ciclo de vida del VIH.
"Queremos entender todos los detalles, desde cuando el virus se funde, hasta el punto en que se integra y comienza a hacer nuevos virus, a la última fase", explicó Hope, también profesor de Obstetricia y Ginecología de la escuela de ingeniería McCormick.
"Tenemos que entender lo que está pasando, así que podemos encontrar el talón de Aquiles del virus y usarlo como un blanco farmacológico."