Un equipo de investigadores del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV), ha llevado a cabo el primer análisis exhaustivo de las mutaciones en el proteoma completo de un virus humano de ARN. Este estudio, publicado en la revista Plos Biology, proporciona información crucial que podría facilitar el desarrollo de fármacos para combatir estos virus, que incluyen algunos responsables de enfermedades graves como la inflamación del corazón.
Los virus de ARN, conocidos por su alta tasa de mutación, tienen una capacidad extraordinaria para evadir el sistema inmunitario humano. Esta alta tasa de mutación se debe a la ARN polimerasa, una proteína que controla la replicación del virus y que tiene una tendencia a cometer errores. Estos errores generan una diversidad de mutaciones que permiten al virus adaptarse rápidamente.
El estudio del I2SysBio utilizó una técnica avanzada llamada ‘escaneo mutacional profundo’ para analizar el efecto de más de 40.000 mutaciones y 1.300 deleciones en el coxsackievirus B3, un virus de ARN que provoca inflamación grave del corazón. «Es necesario generar poblaciones virales que alberguen una gran cantidad de diversidad y ser capaz de secuenciarlas con alta fidelidad. Pocos laboratorios pueden hacer esto», señaló Ron Geller, investigador del CSIC y líder del estudio.
Los investigadores encontraron una variabilidad significativa en la tolerancia a las mutaciones entre las diferentes proteínas virales. Esta variabilidad está relacionada con las características estructurales y funcionales específicas de cada proteína. Además, observaron que estos efectos se mantenían en diferentes tipos de células, con excepción de algunos residuos involucrados en la entrada del virus en la célula, subrayando la importancia de los factores de entrada en la expansión viral.
El estudio también identificó doce «bolsillos» en las proteínas virales, que son puntos favorables para ser atacados por fármacos. Algunos de estos bolsillos mostraron una alta intolerancia a las mutaciones, lo que significa que cualquier mutación que permita al virus desarrollar resistencia a los fármacos también podría ser letal para el virus, impidiendo así su propagación. «Encontramos doce pockets de este tipo repartidos en diferentes proteínas virales», explicó Geller. «A continuación, descubrimos que algunos de estos pockets son muy intolerantes a las mutaciones, lo que es probable que cualquier mutación que conduzca a la resistencia a los fármacos también sea letal para el virus».
Este análisis es el primero en su tipo que permite una comparación directa entre las distintas clases de proteínas de un virus humano de ARN en términos de su tolerancia a mutaciones. Los resultados proporcionan un conjunto de datos invaluable para entender mejor la biología y evolución de estos virus, lo que es crucial para el desarrollo de tratamientos efectivos. «Uno de los principales desafíos en el desarrollo de moléculas antivirales es la aparición de mutaciones que permiten al virus escapar de estos fármacos», destacó Geller. «Los datos proporcionados en este estudio podrían utilizarse para identificar regiones con baja tolerancia a las mutaciones, facilitando el desarrollo de fármacos que reduzcan la probabilidad de que el virus desarrolle resistencia».
Este avance científico promete mejorar significativamente la lucha contra los virus de ARN, ofreciendo nuevas esperanzas para el tratamiento de enfermedades virales graves en humanos.
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