COVID-19 | Los científicos logran estudiar por primera vez en vivo las infecciones causada por virus

Investigadores del Instituto Hubrecht y la Universidad de Utrecht, en Países Bajos, han desarrollado una técnica avanzada que permite monitorizar en vivo una infección por virus, que esperan que pueda utilizarse también para estudiar el SARS-CoV-2, el virus responsable de la pandemia actual, indica un estudio que publican en la revista ‘Cell’.

Según destacan los investigadores de los grupos de Marvin Tanenbaum y Frank van Kuppeveld, su técnica, denominada VIRIM (‘imágenes en tiempo real de infección por virus’) es, por lo tanto, muy valiosa para obtener conocimientos sobre la infección por virus en el cuerpo humano ya que podría conducir a tratamientos más específicos para la infección viral.

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Los virus de ARN representan un gran grupo de virus, que llevan su información genética en forma de ARN: una molécula que es similar al ADN, el material genético de los humanos. Después de la infección de una célula huésped, un virus de ARN secuestra muchas de las funciones de la célula huésped y la convierte en una fábrica productora de virus. De esta manera, el intruso puede replicarse rápidamente dentro de las células del cuerpo.

Las nuevas partículas de virus se liberan posteriormente a través del tracto respiratorio y pueden infectar a otras personas. Entre los ejemplos de virus de ARN se incluyen los coronavirus, el virus de la hepatitis C, el virus del zika y los enterovirus, un grupo de virus que incluye rinovirus, que causan el resfriado común, los coxsackievirus, que son una causa importante de meningitis y encefalitis virales, y el poliovirus, que causa poliomielitis paralítica.

Hasta ahora, las técnicas disponibles solo podían proporcionar una instantánea de las células infectadas por virus. En otras palabras, los investigadores podían ver las células infectadas en un momento determinado, pero no era posible seguir el proceso de infección por virus de principio a fin.

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La nueva tecnología de microscopio VIRIM (‘imágenes en tiempo real de infección por virus’) desarrolla todo el curso de una infección por virus se puede visualizar en el laboratorio con gran precisión. “Este nuevo método nos permite abordar muchas preguntas importantes sobre los virus”, destaca Sanne Boersma, primer autor del estudio.

El método utiliza ‘SunTag’, una tecnología desarrollada previamente por Tanenbaum, en un enterovirus, un grupo de virus en el que Van Kuppeveld tiene una amplia experiencia. El ‘SunTag’ se introduce en el ARN del virus y marca las proteínas virales con una etiqueta fluorescente muy brillante.

Usando esta etiqueta fluorescente, las proteínas virales se pueden ver usando un microscopio, lo que permite a los investigadores ver cuándo, dónde y lo rápido que un virus produce proteínas y se replica en su célula huésped. ‘VIRIM’ es mucho más sensible que otros métodos: se puede detectar la producción de proteínas a partir de un solo ARN viral. Esto permite a los investigadores seguir el curso de la infección desde el principio.

Los componentes básicos de nuestro cuerpo, las células, tienen su propio sistema de defensa para detectar y eliminar un virus tras la infección. Una vez que un virus entra en una célula, surge una competencia entre el virus y la célula huésped: el virus tiene como objetivo secuestrar la célula para replicarse, mientras que el huésped se esfuerza mucho por evitarlo.

Con VIRIM, los investigadores pudieron ver el resultado de esta competencia y descubrieron que en un subconjunto de células, la célula huésped ganó la competencia. Boersma explica que “estas células huésped fueron infectadas por un virus, pero el virus no pudo replicarse”. Esto despertó su curiosidad y dio lugar a un nuevo experimento.

Los investigadores ayudaron a las células hospedadoras aumentando su sistema de defensa. Al final resultó que, la primera replicación viral a menudo fallaba en las células que habían recibido el refuerzo, lo que impedía que el virus se apoderara del huésped.

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“El primer paso en el proceso de replicación es el talón de Aquiles de este virus: este momento determina si el virus puede propagarse más -explica Boersma-. Si la célula huésped no logra eliminar el virus al comienzo de una infección, el virus se replicará y ganará la competencia”.

Utilizaron un virus picorna para el desarrollo de ‘VIRIM’. Los miembros de esta familia de virus pueden causar enfermedades que van desde el resfriado común hasta enfermedades graves como la poliomielitis.

‘VIRIM’ permite la identificación de las fases vulnerables de una amplia variedad de virus. Los investigadores esperan que la técnica sea valiosa para la investigación de muchos virus potencialmente mortales, incluido el SARS-CoV-2.

“Comprender la replicación y propagación viral puede ayudarnos a determinar el talón de Aquiles de un virus -explica Boersma-. Este conocimiento puede contribuir al desarrollo de tratamientos, por ejemplo, un tratamiento que interviene durante un momento vulnerable en la vida del virus. Eso nos permite crear terapias más eficientes y, con suerte, mitigar el impacto de los virus en la sociedad”.

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