(PhysOrg.com) - Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y el Colegio Médico Weill Cornell han diseñado "protocélulas" artificiales que pueden atraer, atrapar e inactivar una clase de virus humanos mortales; piense en señuelos con dientes. La técnica ofrece una nueva herramienta de investigación que se puede utilizar para estudiar en detalle el mecanismo por el cual los virus atacan las células. e incluso podría convertirse en la base de una nueva clase de medicamentos antivirales.
Un nuevo artículo * detalla cómo las nuevas células artificiales lograron una tasa de éxito cercana al 100 por ciento en la desactivación de análogos experimentales de los virus Nipah y Hendra. dos henipavirus emergentes que pueden causar encefalitis fatal (inflamación del cerebro) en humanos.
"A menudo las llamamos protoceldas de tarro de miel, "dice el científico de materiales del NIST, David LaVan, "El señuelo, el cebo irresistiblemente dulce que puedes usar para capturar algo ".
Henipavirus, LaVan explica, pertenecen a una amplia clase de patógenos humanos; otros ejemplos incluyen parainfluenza, virus sincitial respiratorio, paperas y sarampión:llamados virus envueltos porque están rodeados por una membrana lipídica de dos capas similar a la que encierra las células animales. Un par de proteínas incrustadas en esta membrana actúan en conjunto para infectar las células huésped. Uno, la llamada proteína "G", actúa como observador, reconocer y unirse a una proteína "receptora" específica en la superficie de la célula diana.
La proteína G luego envía señales a la proteína "F", explica LaVan, aunque el mecanismo exacto no se comprende bien. "La proteína F funciona como un resorte, y una vez que se acerca lo suficiente, dispara su arpón, que penetra en la bicapa de la célula y permite que el virus ingrese a la célula. Luego, las membranas se fusionan y la carga útil puede llegar a la celda y hacerse cargo. "Solo puede hacerlo una vez, sin embargo.
Las protoceldas "tarro de miel" tienen un núcleo de sílice nanoporosa, inerte pero que proporciona resistencia estructural, envuelto en una membrana lipídica como una célula normal. En esta membrana, el equipo de investigación incrustó cebo, la proteína Ephrin-B2, un objetivo conocido de los henipavirus. Para probarlo, expusieron las protocélulas a análogos experimentales de los henipavirus desarrollados en Weill Cornell. Los análogos son casi idénticos a los henipavirus en el exterior, pero en lugar de ARN henipaviral, portan el genoma de un virus no patógeno que está diseñado para expresar una proteína fluorescente tras la infección. Esto permite contar y visualizar las células infectadas.
En experimentos controlados, el equipo demostró que las protoceldas son señuelos increíblemente efectivos, esencialmente limpiar una solución de prueba de virus activos, medido utilizando la proteína fluorescente para determinar cuántas células normales están infectadas por los virus restantes.
El beneficio inmediato, LaVan dice:es una poderosa herramienta de investigación para estudiar cómo funcionan los virus envolventes. "Este es un buen sistema para estudiar este tipo de coreografía entre un virus y una célula, que ha sido muy difícil de estudiar. Una célula normal tendrá decenas de miles de proteínas de membrana. Puede que estés estudiando este pero tal vez sea uno de los otros que realmente está influyendo en su experimento. Reduces esta célula natural esencialmente imposiblemente complicada a un sistema muy puro, por lo que ahora puede variar los parámetros e intentar averiguar cómo puede engañar a los virus ".
A la larga, dicen los investigadores, las protoceldas Honey Pot podrían convertirse en una clase completamente nueva de medicamentos antivirales. Virus ellos señalan, son conocidos por evolucionar rápidamente para volverse resistentes a los medicamentos, pero debido a que los tarros de miel utilizan el mecanismo de infección básico del virus, cualquier virus que evolucionara para evitarlos probablemente también sería menos eficaz para infectar células normales.
