Izquierda:imagen de microscopía electrónica de transmisión (TEM) de un solo virus CVB3 que muestra decenas de nanopartículas de oro adheridas a su superficie. Las partículas forman un "patrón de marcado" distinto que refleja la forma y la estructura del virus. La imagen TEM puede correlacionarse con el modelo del virus (derecha), donde las esferas amarillas marcan los posibles sitios de unión de las partículas de oro. El diámetro del virus es de unos 35 nanómetros (nanómetro =una milmillonésima parte de un milímetro).
Investigadores del Centro de Nanociencia (NSC) de la Universidad de Jyväskylä en Finlandia han desarrollado un método novedoso para estudiar las estructuras de los enterovirus y sus funciones. El método ayudará a obtener nueva información sobre el tráfico de virus en células y tejidos, así como sobre los mecanismos de apertura del virus dentro de las células. Esta nueva información es importante, por ejemplo, para desarrollar nuevos medicamentos y vacunas antivirales. El estudio fue publicado en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias 13 de enero 2014. (1)
Los enterovirus son virus patógenos que infectan a los seres humanos. Este grupo está formado por poliovirus, coxsackievirus, echovirus y rinovirus. Los enterovirus son las causas más comunes de gripe, pero también causan síntomas graves como infecciones del músculo cardíaco y parálisis. Recientemente, los enterovirus se han relacionado con enfermedades crónicas como la diabetes (2).
Los mecanismos de infección y las vías infecciosas de los enterovirus aún se conocen poco. Estudios previos en el grupo del Dr. Varpu Marjomäki en el NSC se han centrado en los factores celulares que son importantes para la infección causada por enterovirus seleccionados (3). La comprensión mecanicista de la apertura del virus y la liberación del genoma viral en las estructuras celulares para iniciar la producción de un nuevo virus aún falta en gran medida. Es más, el conocimiento de los procesos infecciosos en los tejidos se ve obstaculizado por la falta de herramientas fiables para detectar la infección por virus.
El método recientemente desarrollado implica una modificación química de una nanopartícula de oro estabilizada con tiol conocida, el llamado cluster Au102 que fue sintetizado y resuelto estructuralmente por primera vez por el grupo de Roger D Kornberg en 2007 (4) y posteriormente caracterizado en NSC por los grupos del prof. Hannu Häkkinen y el prof. Mika Pettersson en colaboración con Kornberg. (5) La superficie de tiol orgánico de las partículas de Au102 se modifica al unir moléculas enlazadoras que forman un enlace químico con residuos de cisteína que contienen azufre que son parte de la estructura de la superficie del virus. Varias decenas de partículas de oro pueden unirse a un solo virus, y el patrón de unión se muestra como etiquetas oscuras que reflejan la forma y estructura general del virus (ver la figura). Las partículas de oro permiten realizar estudios sobre los cambios estructurales de los virus durante su vida útil.
El estudio también mostró que la infectividad de los virus no se ve comprometida por las partículas de oro adheridas, lo que indica que el método de etiquetado no interfiere con las funciones biológicas normales de los virus dentro de las células. Esto facilita nuevas investigaciones sobre las estructuras del virus a partir de muestras tomadas del interior de las células durante las diversas fases de la infección por el virus. y brinda posibilidades de obtener nueva información sobre los mecanismos de desenmascaramiento del virus (apertura y liberación del genoma). El nuevo método permite también realizar un seguimiento de los estudios de las vías del virus en los tejidos. Esto es importante para comprender mejor los síntomas agudos y crónicos causados por virus. Finalmente, Se espera que el método sea útil para desarrollar nuevas vacunas antivirales basadas en partículas similares a virus.
