El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) aprende rápido. Tan pronto como los investigadores incorporen fármacos antivirales eficaces a los ensayos clínicos, el virus evoluciona, desplegando potentes mutaciones de resistencia que inutilizan el medicamento y devuelven a los investigadores al punto de partida.

Kushol Gupta espera vencer las defensas del VIH. Profesor asistente de investigación de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, Gupta concluyó recientemente un experimento en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía (DOE) que espera que mejore los inhibidores alostéricos de la integrasa (ALLINI), una nueva clase de fármaco para combatir el VIH que inhibe la capacidad del virus para reproducirse.

"Si podemos estar dos pasos por delante del virus anticipando los mecanismos que utiliza para defenderse, podemos crear medicamentos más eficaces a largo plazo, "Dijo Gupta.

Gupta explica que la enzima integrasa, que incorpora el ADN del virus a las células sanas, funciona solo como una molécula solitaria. Cuando está atado con un ALLINI, la enzima se ve obligada a unirse con otras copias de integrasa hasta que ya no puede funcionar.

"Los ALLINI causan la polimerización aberrante de la integrasa, de tal manera que no pueda funcionar como lo hace normalmente durante el ciclo de vida viral, " él dijo.

Su proyecto fue parte de una nueva colaboración entre ORNL y Brookhaven National Laboratory (BNL). Junto con los datos recopilados de la línea de luz de dispersión de rayos X de ciencias biológicas en la fuente de luz sincrotrón nacional II de BNL, Gupta usó el instrumento de dispersión de neutrones de ángulo pequeño biológico, o Bio-SANS, línea de luz CG3, en el reactor de isótopos de alto flujo (HFIR) de ORNL para investigar el modo de acción, o cómo evoluciona el VIH para combatir las ALLINI.

"El recurso especializado aquí en Oak Ridge es uno de los pocos en el mundo donde puede capturar mucha información en muchos ángulos de dispersión simultáneamente, "Gupta dijo, explicando que la dispersión de neutrones le permite observar las interacciones entre el VIH y los ALLINI de una manera única y completa.

Debido a que los neutrones son altamente penetrantes y no destructivos, son potentes sondas para estudiar espeso, materiales de materia blanda como los que está investigando Gupta.

"Lo que hemos podido hacer con estas técnicas es diseccionar la transición de la proteína. Con esta información, obtenemos una visión completa de cómo está cambiando la proteína y cómo interviene el fármaco en pasos muy particulares, " él dijo.

Aunque los ALLINI se encuentran solo en la primera fase de los ensayos clínicos, Ya ha habido varios casos de cepas de VIH resistentes a ALLINI en el laboratorio.

"Ahora que comprendemos mejor el modo de acción del fármaco, podemos correlacionar mejor diferentes quimiotipos (diferentes estructuras químicas en los fármacos que se están desarrollando) con los efectos deseados, ", Dijo Gupta." Eso nos guiará hacia medicamentos que no solo logran esos efectos de manera muy eficiente, pero también los que pueden navegar y evitar por completo el problema de la mutación de resistencia ".