Investigadores de Alemania mapearon cómo las proteínas del virus reorganizan el interior de células humanas y detectaron nuevos posibles blancos para antivirales
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Karem Díaz S.
Un equipo científico de Alemania logró mapear por primera vez, dentro de células humanas intactas e infectadas, los contactos directos entre las proteínas del virus de la influenza A y las proteínas de su huésped. El trabajo reveló que el patógeno no se limita a utilizar la maquinaria celular disponible, sino que desmantela estructuras del núcleo para apropiarse de sus componentes y multiplicarse con mayor eficiencia.
La investigación identificó como mecanismo central la disolución de los paraspeckles, pequeños compartimentos sin membrana situados en el núcleo celular que participan en las respuestas antivirales. Al desarmar estas estructuras, el virus libera proteínas humanas que posteriormente aprovecha para favorecer su propia replicación.
El hallazgo fue publicado en la revista Nature Microbiology y estuvo encabezado por Iuliia Kotova, investigadora del Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Hamburgo, bajo la dirección de Jan Kosinski. También participaron especialistas del Instituto Leibniz de Farmacología Molecular de Berlín y de la Charité – Universitätsmedizin Berlín.
Los resultados amplían el conocimiento sobre la interacción entre la influenza A y las defensas del organismo, un campo relevante para comprender por qué ciertos virus respiratorios consiguen reproducirse con rapidez incluso cuando encuentran una respuesta inmunitaria activa.
Un mapa de proteínas sin destruir las células
Los métodos empleados anteriormente para estudiar las interacciones entre proteínas exigían romper las células antes de analizarlas. Ese procedimiento alteraba su arquitectura interna, podía generar contactos artificiales entre moléculas que originalmente estaban separadas y hacía desaparecer interacciones débiles o dependientes de un compartimento celular concreto.
Para evitar esa limitación, los científicos emplearon espectrometría de masas con entrecruzamiento dentro de la célula, conocida como XL-MS. La técnica introduce un compuesto químico que fija de manera permanente las proteínas que se encuentran en contacto dentro de una célula viva, lo que permite identificarlas después sin perder la información sobre su ubicación original.
Los datos experimentales se combinaron con AlphaFold, un sistema de predicción de estructuras proteicas. Esta integración permitió determinar no solo qué proteínas virales y humanas interactuaban, sino también cómo podían acoplarse físicamente entre sí durante la infección.
Jan Kosinski explicó que la metodología ofrece una forma de estudiar las relaciones entre el virus de la gripe y su huésped en condiciones más cercanas a su contexto natural. El enfoque estructural permite observar redes de interacción que anteriormente quedaban ocultas al destruir la célula durante el análisis.
La hemaglutinina utiliza la red de transporte celular
Uno de los procesos reconstruidos por el equipo fue el recorrido de la hemaglutinina, una proteína situada en la superficie del virus que resulta esencial para entrar en las células humanas. Los investigadores siguieron su paso por el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi, estructuras encargadas de procesar y transportar proteínas dentro de la célula.
Durante ese trayecto, la hemaglutinina entra en contacto con proteínas humanas que contribuyen a su preparación y maduración. Algunas de las moléculas identificadas tenían funciones poco conocidas hasta ahora, pero los resultados sugieren que ayudan al virus a ensamblar correctamente esta proteína antes de incorporarla a nuevas partículas virales.
La hemaglutinina es además una de las piezas que determinan la capacidad de distintas cepas de influenza para reconocer receptores celulares. Ese aspecto resulta especialmente importante en investigaciones sobre mutaciones de la gripe aviar que favorecen la unión a receptores humanos.
El virus disuelve compartimentos defensivos del núcleo
El hallazgo más relevante se produjo al observar los paraspeckles. Estas estructuras nucleares agrupan ARN y proteínas y participan en la regulación de la actividad genética y en mecanismos de defensa frente a infecciones virales.
Los investigadores comprobaron que el virus de la influenza A disolvía activamente los paraspeckles en todas las líneas celulares y cepas analizadas. La repetición del fenómeno llevó al equipo a considerar que no se trataba de un daño accidental producido por la infección, sino de una estrategia utilizada deliberadamente por el patógeno.
Cuando los paraspeckles se desintegran, las proteínas que permanecían retenidas en su interior quedan disponibles en el núcleo. El virus recluta parte de esos factores celulares y los incorpora a los procesos que necesita para copiar su material genético y producir nuevas partículas infecciosas.
En los experimentos de laboratorio, este mecanismo aumentó entre dos y dos veces y media la capacidad de multiplicación del virus. Al mismo tiempo, la desaparición de los paraspeckles debilita una parte de la respuesta antiviral de la célula infectada.
Nuevos puntos débiles para desarrollar antivirales
El mapa obtenido permite identificar proteínas humanas y virales que participan en fases específicas de la infección. Esas interacciones podrían convertirse en blancos terapéuticos para diseñar medicamentos capaces de impedir que el virus se apropie de la maquinaria celular.
La estrategia sería diferente de atacar exclusivamente una proteína viral. Al bloquear contactos indispensables entre el patógeno y determinadas proteínas humanas, los investigadores esperan encontrar mecanismos menos vulnerables a las mutaciones frecuentes de la influenza.
Este conocimiento complementa los estudios sobre anticuerpos capaces de proteger frente a múltiples cepas de gripe y las investigaciones que evalúan hasta qué punto los tratamientos disponibles conservan su eficacia ante la evolución del virus.
Débora Marcone, investigadora en virología del Conicet y de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires, señaló que comprender con detalle cómo la influenza A aprovecha las proteínas y estructuras celulares permite reconocer puntos débiles en su ciclo de multiplicación.
La especialista aclaró que los resultados no se traducen de inmediato en un nuevo medicamento, pero constituyen una base para investigar antivirales más eficaces. Antes de llegar a una aplicación clínica será necesario comprobar cuáles de las interacciones identificadas pueden bloquearse sin afectar funciones indispensables de las células humanas.
Una metodología aplicable a virus con potencial pandémico
La influenza A fue responsable de pandemias como las registradas en 1918 y 2009. Algunas de sus variantes circulan también entre animales y mantienen bajo vigilancia internacional la posibilidad de adquirir cambios que faciliten una transmisión sostenida entre personas.
La investigación se realizó con una cepa de laboratorio y dentro de una ventana temporal específica de la infección. Por esa razón, el mapa no incluye todas las interacciones que pueden producirse durante las primeras etapas ni representa necesariamente el comportamiento completo de todas las variantes de influenza.
Boris Bogdanow, del Instituto de Virología de la Charité, indicó que la metodología establece una base para estudiar virus con potencial pandémico, entre ellos el H5N1. La evolución de la gripe aviar y su respuesta a los antivirales continúa siendo objeto de vigilancia debido a su capacidad para infectar distintas especies.
La técnica XL-MS podría aplicarse a otras infecciones para reconstruir las redes de proteínas que los patógenos utilizan dentro de células humanas vivas. El objetivo es distinguir cuáles de esos contactos son esenciales para la replicación y cuáles pueden bloquearse de manera segura mediante futuros medicamentos.
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