El ‘montaje’ de los virus

carmen tapia

LEÓN

La investigadora leonesa Carmen San Martín, licenciada en Ciencias Físicas, analiza en el CSIC la estructura del ensamblaje de adenovirus, un virus que provoca infecciones comunes que, en condiciones normales, puede producir síntomas similares a los de un catarro, aunque si el paciente está inmunodeprimido puede resultar grave. El objetivo de la investigación es descubrir el ‘montaje’ de la cápsula de adenovirus, para diseñar posibles medicinas (antivirales) para el tratamiento de enfermedades producidas por este virus, así como diseñar nuevos virus que puedan servir como herramientas terapéuticas. El equipo de San Martín experimenta la posibilidad de modificar el virus de forma que sólo destruya a las células de los tumores, y no las células sanas. «Es imprescindible conocer, con el mayor grado de detalle posible, cómo está formada la partícula viral, así podremos, por ejemplo, diseñar moléculas que interfieran con el ensamblaje del virus, o bien podríamos cambiar las proteínas del exterior de la cápsula para que el virus entre solamente en las células tumorales», explica San Martín.

«Los virus están formados por una cápsula de proteína que envuelve y protege el genoma viral para que éste pueda propagarse y producir nuevos virus. En adenovirus esta cápsula es bastante compleja porque se compone de varios tipos diferentes de proteínas, que tienen que producirse y ensamblarse de una forma muy bien coordinada para dar lugar a virus variables. Si el ensamblaje no es correcto el virus no puede propagarse. Es más, el virus no sólo tiene que formarse correctamente, sino que tiene que ser estable para que el genoma esté protegido mientras pasa de una célula a otra, o e un organismo a otro, pero también tiene que ser suficientemente inestable como para que cuando infecta una nueva célula la cápsula se abra y deje el genoma al descubierto para que se pueda copiar y así, producir nuevos virus». Así explica el proceso la investigadora leonesa que aclara que «no sólo lo que es el `montaje’ de la capsula es complejo, sino que además tiene que cumplir unos requisitos de estabilidad que en principio parecen contradictorios». El equipo de la leonesa intenta entender cómo se lleva a cabo esta coordinación, cómo se van uniendo las diferentes proteínas para formar nuevos virus, cómo es la arquitectura final del virus y cómo las distintas proteínas que lo componen intervienen en hacerlo estable o inestable, según las necesidades.

La metododología principal que utiliza el grupo es la criomicroscopía electrónica tridimensional. «Las preparaciones del virus se congelan en nitrógeno líquido, a temperaturas cercanas a los -180 grados y manteniendo esta misma temperatura para preservar la estructura tomamos imágenes en un microscopio electrónico, que nos proporciona los aumentos suficientes para distinguir los detalles en un especimen tan pequeño. El diámetro del virus son 95 nanómetros, es decir, 0.000095 milímetros». Las imágenes, que son en 2D, como una fotografía, pueden combinarse mediante técnicas computacionales de procesamiento de imagen para recuperar la información tridimensional.

Lo novedoso

«También usamos otras técnicas de visualización, como la microscoía de fluorescencia o confocal, para observar cambios en las células cuando las infecta el virus».

Y lo más novedoso. En colaboración con un grupo de físicos de la Universidad Autónoma de Madrid, el grupo de investigadores dirigido por Carmen San Martín usa el microscopio de fuerzas atómicas para manipular y visualizar el virus «de esta forma, con el mismo instrumento podemos inducir y observar la apertura de la partícula viral, para determinar qué pasos sigue la cápsula de proteínas para abrirse y dar acceso al genoma que lleva dentro.

La investigación posibilita el desarrollo de moléculas que interfieran en el ensamblaje del virus.