“Nano-tijeras” para eliminar y prevenir la infección del VIH en células humanas

Los investigadores de Instituto Salk de los Estados Unidos han descrito un tratamiento muy innovador que podría eliminar el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) de los pacientes con el síndrome más avanzado e incluso prevenir nuevas infecciones. El medicamento está basado en un sistema de defensa inmunitaria ampliamente extendido en las bacterias, fruto del proceso de evolución, para protegerse frente a sus patógenos naturales. El sistema se asemejaría a unas “tijeras moleculares” capaces de reconocer de forma específica al virus del VIH, degradándolo.

El virus del SIDA se aprovecha de las células humanas, como si de un parásito se tratase, para utilizar sus sistemas celulares para la fabricación de copias de su material genético. De esta forma, las células se convierten casi en fábricas de copias del propio virus, que posteriormente son transmitidas por todo el cuerpo infectando a otras células.

El fundamento de los fármacos usados hasta ahora consistía en controlar el ciclo de vida del virus en distintas etapas. Un ejemplo serían los medicamentos que tienen el objetivo de evitar que células infectadas produzcan más copias del virus o aquellos que impiden que el material genético vírico se integre en el de la propia célula. Sin embargo, estas aproximaciones realmente no eliminan las copias del virus incluidas en el genoma celular, que pueden permanecer así latentes durante largos períodos activándose en un momento particular. De ahí la necesidad de las personas afectadas por VIH de medicarse diariamente, lo que supone un gasto económico enorme y puede tener llegar a  tener efectos adversos en los pacientes.

La innovación de este tipo de tratamientos reside en el uso del sistema CRISPR de defensa inmune bacteriano. Este mecanismo se encargar de reconocer y destruir el ADN foráneo a bacterias. Desde su descubrimiento en 2012, CRISPR se había utilizado en ingeniería genética para la edición génica pero no se habían explorado sus posibilidades como tratamiento en humanos. El sistema se basa en el uso de fragmentos de material genético (ARN) que cumplen la función de guía en el reconocimiento de las secuencias génicas particulares que deben cortarse. Así, los científicos tuvieron la necesidad de desarrollar un ARN guía que se uniera específicamente a secuencias del genoma de VIH y no por ejemplo al humano. Los resultados obtenidos con las secuencias diseñadas fueron los esperados, eliminándose completamente no solo el virus activo sino también el latente en alrededor del 72% de las células.

Un segundo objetivo de los investigadores era observar si el sistema CRISPR añadido previamente en las células humanas las protegía de la infección, pudiendo constituir un método de prevención. Y así fue: las “tijeras moleculares” degradaban el virus antes de producirse su replicación. Por ello, según los responsables de la investigación la principal características de esta aproximación es que tiene una función preventiva en el ciclo de transmisión del VIH, de forma semejante a las más tradicionales vacunas. No obstante, también es necesaria cierta precaución y son necesarios nuevos estudios que evalúen las opciones de que el virus evolucione acumulando mutaciones que le permitan dar esquinazo a las tijeras, haciéndose resistente a ellas. Cabe la posibilidad de que para resolver este problema sea necesario el desarrollo de un elemento específicamente dirigido a múltiples regiones, reduciendo la probabilidad de fracaso en todas ellas.

Finalmente, recordar que esta aplicación en humanos es fruto del estudio durante años del sistema inmune microbiano, lo que nos sirve para recalcar la extraordinaria importancia de la investigación básica en el fundamento de muchos productos que ayudan al desarrollo y bienestar de nuestra sociedad.

Fuente: Nature Communications

Pablo Martínez Valera (estudiante del Máster en Biotecnología de la Universidad Autónoma de Madrid con Beca de prácticas Santander CRUE-CEPYME) supervisado por el Dr. Enrique Álvarez Gómez.

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