Una nueva investigación realizada por un equipo de físicos dirigido por el profesor Mark Williams de la Universidad Northeastern está trabajando en una solución.

No existe cura para el VIH, el virus que causa el SIDA, pero existen tratamientos que pueden reducir la cantidad de VIH en el cuerpo de un paciente y controlar el virus.

El equipo de Williams confirmó recientemente un mecanismo clave en la infección de células que podría conducir a mejores fármacos.

"El objetivo de esta investigación es comprender mucho mejor el ciclo de vida [retroviral] para poder desarrollar mejores medicamentos contra el VIH", dice Williams. "Y esta es una gran parte del ciclo de vida para atacar con drogas."

El estudio, realizado por el equipo de Williams en colaboración con Vinay Pathak y el biólogo investigador Ryan Burdick en su laboratorio del Instituto Nacional del Cáncer, analizó el proceso de "descubrimiento", cuando el ADN viral se desprende de la cápside original del VIH que tiene entró en una celda.

Hasta ahora se desconocía qué desencadenó el proceso de eliminación del revestimiento. Se creía, dice Williams, que algunos factores virales o del huésped iniciaban ese proceso.

La nueva investigación, publicada en Science Advances , muestra que la eliminación de la capa podría ser un proceso natural de acumulación de presión mecánica y que provoca que la cubierta proteica que rodea el genoma del VIH se abra, una teoría propuesta por primera vez por la colaboradora Ioulia Rouzina de la Universidad Estatal de Ohio.

Uno de los hallazgos clave del estudio es que el ADN viral debe ser mayor que un tamaño mínimo específico para crear suficiente presión sobre la cáscara. Ryan Burdick observó que los virus con muy poco ADN no pueden desprenderse e infectar las células huésped, mientras que el investigador asociado de Northeastern, Michael Morse, demostró que la proteína de la nucleocápside viral condensa el ADN para evitar la revelación prematura.

Según Williams, comprender dónde y cómo se produce la eliminación de la capa crea la posibilidad de intentar utilizar fármacos que afecten la estabilidad de la cubierta proteica o el proceso de eliminación de la capa en sí.

"Porque la eliminación del recubrimiento es esencial para la infectividad", afirma.

El VIH, o virus de la inmunodeficiencia humana, es un retrovirus que causa el SIDA.

Como retrovirus, el VIH utiliza moléculas de ácido ribonucleico, o ARN, como portador de información genómica. Este ARN se convierte en ADN viral que luego se integra al ADN de una célula huésped. Luego, la célula infectada produce más retrovirus del VIH que infectan otras células.

El VIH se transmite a través del contacto directo con fluidos corporales infectados por el VIH, como sangre, semen y fluidos vaginales, o de una madre que tiene VIH a su hijo durante el embarazo, el parto o la lactancia.

El virus ingresa a una célula humana como un núcleo viral libre de células en forma de cono compuesto por una cubierta proteica, llamada cápside.

El núcleo del VIH contiene el genoma viral:dos copias de ARN; proteína de la nucleocápside, una proteína viral que ayuda a empaquetar el genoma dentro de una cavidad cerrada; y algunas otras proteínas.

Un ADN viral se genera mediante una transcripción inversa del ARN viral. A continuación, el ADN viral recién sintetizado debe salir de la capa proteica.

Williams compara el ARN viral con una cuerda flexible, mientras que el ADN viral es como un alambre rígido que ejerce presión sobre la cubierta proteica. Si la presión creada por el ADN rompe la cáscara demasiado pronto, el genoma del VIH se liberará en el citoplasma, el líquido gelatinoso que llena el interior de la célula huésped, y será destruido por el sistema inmunológico de la célula antes de llegar al núcleo celular. que contiene su ADN.

Los científicos tuvieron que hacer muchos experimentos para el estudio actual, dice, para descubrir que las proteínas de la nucleocápside se unen no sólo al ADN viral, sino que también se unen al ARN una vez que el proceso de conversión ha comenzado.

"El genoma de ARN sigue ahí cuando se crea el ADN a partir de ese genoma", dice Williams. "Así que se ha aumentado la cantidad de ADN y ARN en el virus, y el hecho de que no haya suficiente proteína de la nucleocápside en la cápside para condensar todo el ADN y ARN viral es lo que parece desencadenar el descubrimiento".

Este mecanismo fue bastante sorprendente, dice Williams, pero tiene sentido físico.