Un bucle de horquilla de un pre-ARNm. Se destacan las nucleobases (verde) y la columna vertebral de ribosa-fosfato (azul). Tenga en cuenta que se trata de una sola hebra de ARN que se pliega sobre sí misma. Crédito:Vossman / Wikipedia
Los investigadores que descifraron con éxito un código que gobierna las infecciones de un grupo importante de virus han ido un paso más allá, creando su propio código artificial.
Previamente, Los científicos de las universidades de York y Leeds descubrieron que muchos virus simples utilizan un código oculto dentro de sus instrucciones genéticas para la producción de proteínas virales que se decodifican durante el ensamblaje viral.
Ahora, los mismos investigadores han ido más allá de simplemente leer las instrucciones de ensamblaje ocultas para escribir sus propios mensajes para regular el ensamblaje viral. Su capacidad para decodificar y reutilizar las instrucciones de autoensamblaje dentro de los genomas virales es tan eficiente que pueden escribir instrucciones artificiales para el ensamblaje que son incluso mejores que las que se encuentran en la naturaleza.
Dado que los mensajes artificiales están escritos en forma de moléculas de ARN que, a diferencia de los genomas virales, ya no codifica mensajes para crear proteínas virales, estos son completamente inofensivos para el cuerpo humano.
Esta nueva comprensión de los códigos de autoensamblaje virales podría resultar muy importante en una variedad de aplicaciones clínicas, como la terapia del cáncer y la inmunización.
Profesor Reidun Twarock, un biólogo matemático del Departamento de Matemáticas de la Universidad de York, Biología, y el Centro de York para el análisis de sistemas complejos, dijo:"Si comparara nuestra investigación con el bricolaje doméstico, es como seguir un conjunto de instrucciones para construir un estante, aprender qué hace que el montaje sea tan eficiente, luego, usando las instrucciones para construir un estante diferente con madera de mejor calidad.
"En el futuro, nuestra investigación debería permitir la introducción en el cuerpo de algo que parece un virus desde el exterior, pero contiene una carga diferente dentro del caparazón de proteínas de la cubierta. Sería completamente inofensivo ya que todo lo que lo hace infeccioso ha sido eliminado, dejando solo el mensaje del código ensamblador que hace que la formación de la capa de proteína sea eficiente.
"La idea es permitir la formación eficiente de capas de proteínas de la cubierta que 'engañan' al sistema inmunológico, desencadenando una respuesta, lo que significaría que estaba preparado para actuar de inmediato si se encontrara con una infección real. O, en una aplicación diferente de la misma tecnología, para transportar otras cargas a una celda con fines terapéuticos, como un caballo de Troya ".
La investigación, que también involucró al Laboratorio Rutherford Appleton y la Universidad de Oxford, se presenta en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).
Profesor Peter Stockley, químico biológico del Centro Astbury de Biología Molecular Estructural de la Universidad de Leeds, dijo:"Nuestra investigación significa que ahora es posible crear partículas similares a virus de manera muy eficiente, que abarcan el manual de montaje artificial y potencialmente también otras cargas, pero que no pueden replicarse.
"Estas partículas tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales, incluso en la producción de vacunas sintéticas y sistemas para administrar genes a células específicas ".
El profesor Stockley agregó:"Durante la Segunda Guerra Mundial, la necesidad de decodificar los códigos militares alemanes conocidos como Enigma impulsó el desarrollo de la computación electrónica, que a su vez llevó al mundo digital de hoy. Del mismo modo, Es probable que esta nueva comprensión de los códigos de autoensamblaje virales desencadene múltiples aplicaciones de la tecnología, al igual que las computadoras digitales demostraron ser útiles para algo más que para descifrar códigos ".
El artículo 'Reescritura del manual de ensamblaje de la naturaleza para un virus ssRNA' se publica en PNAS .