Un equipo interdisciplinario de científicos de KU Leuven en Bélgica ha desarrollado una nueva técnica para examinar cómo las proteínas interactúan entre sí al nivel de una sola partícula viral del VIH. La técnica permite a los científicos estudiar en detalle el virus potencialmente mortal y hace que la detección de posibles fármacos anti-VIH sea más rápida y eficaz. La técnica también se puede utilizar para estudiar otras enfermedades.

Comprender cómo se reproduce el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es fundamental en el esfuerzo por combatir la enfermedad. Al entrar en el torrente sanguíneo, Partículas virales del VIH, o viriones, células inmunes individuales 'highjack'. El virión se une a la célula inmunitaria y luego la penetra. Una vez dentro, el virión reprograma el material genético de la célula inmunitaria para producir más viriones del VIH. De este modo, El VIH desactiva a los "guardaespaldas" que luchan contra enfermedades en nuestra sangre y los convierte en máquinas de reproducción de nuevos viriones del VIH.

La integrasa juega un papel clave en todo este proceso:"La integrasa es la proteína del VIH que hace que el material genético del VIH se vincule con el de la célula secuestrada. Asegura la programación de la célula humana tras la infección. En nuestro estudio, queríamos rastrear la integrasa durante las diferentes etapas de la infección, "explica la investigadora postdoctoral Jelle Hendrix (Departamento de Química). El desafío es hacer esto a nivel de un solo virión:" El VIH tiene múltiples formas de hacer lo mismo. Este es el caso de la penetración celular, por ejemplo. Por lo tanto, es ciertamente útil poder ver exactamente cómo se comportan los viriones individuales del VIH ".

Lograr esto, los investigadores utilizaron imágenes de fluorescencia de una sola molécula. Diseñaron un virión del VIH modificado genéticamente que era capaz de infectar la célula pero incapaz de reproducirse dentro de ella. El virión se programó para producir una forma fluorescente de integrasa. "Esto nos permitió examinar las interacciones de la integrasa fluorescente bajo el microscopio óptico, tanto in vitro en un solo virión del VIH como en una célula humana infectada con él".

"Luego usamos la técnica para estudiar inhibidores del VIH tanto aprobados clínicamente como recientemente desarrollados. Se pensaba que algunos de estos medicamentos afectaban la interacción entre partículas de integrasa. Con nuestra nueva técnica, pudimos observar que este era efectivamente el caso ".

"Ya hay algunas docenas de medicamentos disponibles para el VIH, pero es fundamental realizar más investigaciones. Siempre que el VIH se multiplique al secuestrar una célula inmunitaria, existe la posibilidad de mutación, y no hay garantía de que un medicamento contra el VIH pueda manejar esa mutación. Es posible que un medicamento no sea tan eficaz a lo largo de la vida de un paciente. Es más, Los medicamentos actuales contra el VIH son muy caros. De ahí la importancia de poder probar los medicamentos contra el VIH de forma rápida y eficaz ".

La buena noticia es que esta nueva técnica se puede aplicar ampliamente:"Puede parecer sorprendente, pero también podemos usar una versión genéticamente modificada de un virus peligroso para examinar otros patógenos. Esencialmente, hemos creado un nano tubo de ensayo a partir de un virión del VIH, dentro del cual se pueden estudiar las interacciones de las proteínas. En principio, podemos hacer que cualquier proteína sea fluorescente, ya sea por VIH, de otra enfermedad o de una célula humana ".

"Los investigadores han estado estudiando las interacciones de las proteínas durante algún tiempo, pero estudiarlos a nivel de una sola partícula viral no era posible hasta ahora, ", dice Jelle Hendrix. Nuestra técnica permite a los científicos probar rápidamente muchas moléculas (medicamentos potenciales) para muchas enfermedades utilizando un mínimo de material. En investigaciones futuras, utilizaremos la técnica para estudiar las proteínas integrasa de otros virus ".