Investigadores de IMDEA Nanociencia logran observar en directo la replicación del genoma del virus, abriendo nuevas vías para el desarrollo de terapias antivirales.
Por: María Camila Sánchez
Por primera vez, captan la multiplicación del genoma del virus de la gripe A en tiempo real, como un avance en la comprensión de los mecanismos que regulan la velocidad de replicación de este virus, cuya capacidad de mutación supone una gran amenaza para la salud pública.
La gripe A, responsable de numerosas epidemias, contiene su material genético en forma de ARN, el cual es copiado por la polimerasa, una enzima clave para la reproducción viral.
Sin embargo, hasta ahora, no había sido posible observar el proceso en detalle debido a que el ARN se encuentra cubierto por proteínas protectoras, lo que oculta a la polimerasa durante su labor.
"Las proteínas que protegen el ARN del genoma del virus de la gripe A se organizan en una doble-hélice compacta, enmascarando la posición de la polimerasa", explican los investigadores. Este obstáculo ha impedido durante años obtener imágenes precisas del proceso.
El secreto: acortar el genoma para descubrir a la polimerasaPara superar esta barrera, el equipo de Científicos del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA), liderado por Borja Ibarra, en colaboración con investigadores del NanoLSI (Japón) y del CNB-CSIC, desarrolló una innovadora estrategia: acortaron el genoma del virus para que las proteínas adoptaran una forma de anillo, dejando expuesta la polimerasa.
Mediante el uso de microscopia de fuerza atómica de alta velocidad, lograron grabar múltiples "películas" del proceso de replicación viral en directo. Estas imágenes permitieron desvelar cómo la polimerasa accede al ARN sin desprenderlo de las proteínas protectoras, lo que preserva la estructura del genoma para su continua multiplicación.
Nuevo mecanismo de control en la replicación viral
Otro descubrimiento clave fue que la estructura del ARN naciente regula la velocidad a la que trabaja la polimerasa, funcionando como un mecanismo de control que podría convertirse en una diana terapéutica.
"La conformación del ARN naciente condiciona la velocidad de amplificación del virus", señalan los investigadores.
Además, estimaron la velocidad de síntesis del ARN, revelando que la polimerasa es capaz de incorporar hasta 35 nucleótidos por segundo.
"Si equiparamos un nucleótido con una letra, un copista que trabajara a esta velocidad sería capaz de copiar la primera parte del Quijote en tan solo 6 horas", explicó Ibarra para ilustrar este dato.
Implicaciones para futuras terapias antivirales
El estudio, publicado en la revista ACS Nano, abre paso a nuevas perspectivas no solo para investigar la gripe, sino también otros virus que emplean mecanismos similares para replicarse.
Al haber observado el proceso en el entorno natural del virus, rodeado de proteínas, los investigadores han confirmado teorías previamente hipotéticas que pueden convertirse en la base de nuevos tratamientos antivirales basados en la inhibición de la polimerasa.
"Si conseguimos definir los mecanismos que gobiernan el funcionamiento de las proteínas virales, podremos idear métodos para interferir con ellos y, por tanto, parar la infección viral", concluyó.