Investigadores de la Universidad de Michigan han descubierto nuevos detalles del proceso que utiliza el VIH para secuestrar los sistemas de transporte de las células para su propia supervivencia.
por Emily Kagey, Morgan Sherburne, Universidad de Michigan
Además de revertir una teoría de décadas de antigüedad, el estudio ofrece un nuevo sistema para investigar componentes específicos de los virus fuera del entorno celular para comprender mejor los mecanismos subyacentes a la infección e identificar potencialmente nuevos objetivos farmacológicos.
El interior de las células no es un entorno estático. Subunidades especializadas de la célula se mueven continuamente para realizar actividades que mantienen la célula en funcionamiento. Este transporte intercelular se realiza mediante proteínas motoras que funcionan como camiones de reparto, cargando y transportando la mercancía a través de los microtúbulos, las autopistas celulares.
El VIH, o virus de la inmunodeficiencia humana , aprovecha este sistema de transporte para llegar a su destino dentro de las células huésped. Al unirse a la dineína , el virus viaja desde la periferia celular hasta el núcleo, donde integra su propio material genético en el genoma de la célula huésped para replicarse.
Desde principios de la década del 2000, los investigadores han creído que el VIH solo puede abordar la dineína con la ayuda de una proteína adaptadora de carga, que actúa como una especie de enlace entre el virus y la proteína motora. Estudios posteriores sugirieron que una proteína adaptadora llamada BicD2 era específicamente necesaria para vincular el VIH con la dineína.
Un nuevo estudio del Instituto de Ciencias de la Vida de la UM, publicado en Science Advances , ha revertido esa teoría y revela que el virus puede ser mucho más flexible en su elección de compañeros de viaje.
Un equipo del laboratorio del bioquímico Michael Cianfrocco en el LSI desarrolló una forma de examinar el tráfico del VIH fuera de la célula. Purificaron las proteínas motoras dineínas de las células, junto con algunas proteínas accesorias de las que depende la dineína. Luego, combinaron estas proteínas humanas purificadas con cápsides del VIH purificadas (el contenedor que contiene el material genético del virus).
«Este sistema de reconstitución nos permite visualizar únicamente las partes que queremos investigar, sin ningún ruido de fondo del complejo entorno celular», explicó Cianfrocco, profesor asociado de química biológica en la Facultad de Medicina de la UM y profesor asociado de investigación en el LSI. «Combinamos cada parte en un portaobjetos con microtúbulos. Y luego, los observamos moverse».
Con este enfoque, el equipo descubrió que el VIH se une a la dineína uniéndose directamente a la proteína motora, no a través de BicD2. Sin embargo, la proteína motora no se mueve de inmediato. Otra proteína adaptadora debe conectarse a una dineína para que esta comience a moverse, pero puede ser cualquier proteína adaptadora de dineína, no solo BicD2.
Debido a que diferentes proteínas adaptadoras están disponibles en diferentes células, esta flexibilidad amplía las opciones del virus para llegar al núcleo de cualquier célula a la que haya logrado acceso, dice Somaye Badieyan, un científico investigador del laboratorio de Cianfrocco que dirigió el estudio.
«Esto abre una nueva perspectiva sobre cómo se produce la infección», afirmó. «Significa que el virus no tiene que esperar a un solo tipo de adaptador específico para llegar a su destino. Es un secuestrador mucho más oportunista de lo que pensábamos».
El estudio representa el primer ejemplo de tráfico viral exitoso utilizando componentes reconstituidos. Dado que los virus no pueden sobrevivir ni replicarse sin un organismo huésped, estudiarlos fuera del entorno celular ha sido un desafío. Este enfoque abre nuevas vías para la investigación de las infecciones virales, afirma Cianfrocco.
«Ahora que hemos logrado este sistema definido, podemos seguir añadiendo diferentes componentes uno a uno para comprender realmente qué sucede con mayor detalle», afirmó. «Este estudio introduce una nueva forma de analizar la adhesión viral directa y nos brinda la plataforma para comenzar a explorar aún más áreas».
Más información: Somayesadat Badieyan et al., El VIH-1 se une a la dineína directamente para secuestrar la maquinaria de transporte de microtúbulos, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adn6796
