Retrovirus endógenos: virus escondidos en tu material genético
Por Violeta Amapola Nava
Ciudad de México. 1 de junio de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Christopher Ormsby dedica la mitad de su tiempo en desarrollar métodos bioinformáticos que ayuden a desarrollar investigaciones de punta sobre el VIH. Pero la otra mitad la ocupa en la búsqueda de los retrovirus endógenos: retrovirus ancestrales que se encuentran imbricados, escondidos, en nuestro ADN.
“Dentro del genoma del ser humano solo 1.16 por ciento codifica para proteínas, el resto es un misterio, algo así como la materia oscura”, comenta con humor el investigador en ciencias médicas del Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas (Cieni).
Este material no contiene genes, y aunque existen partes regulatorias que cumplen una función en la replicación y transcripción del ácido desoxirribonucleico (ADN), también existen otras secciones que parecen estar allí sin ninguna función específica, un tipo de material de relleno.
En estas secuencias de ADN, que parecen no tener función, encontramos secciones repetitivas que aparecen constantemente en el genoma. En gran parte, parece que estas secuencias se derivan de una infección por un retrovirus ancestral que infestó nuestra especie en algún momento, explica Christopher Ormsby.
Retrovirus en nuestro ADN
Cuando un retrovirus infecta una célula logra insertar su ADN en el material genético del huésped, entonces, cada vez que la célula transcribe su material genético reproduce también el virus.
Si la célula infectada es una célula germinal, como el polen en las plantas o el óvulo y el espermatozoide en los humanos, todas las células del individuo que se originó de esos gametos tendrán incorporado el provirus en su ADN, incluyendo las nuevas células germinales del individuo.
Es así como el virus pasará a la descendencia. Este provirus puede seguir siendo replicado en los nuevos individuos que, a su vez, lo transmitirán a su descendencia, pero también puede llegar el momento que las mutaciones de la naturaleza en el ADN del organismo interrumpan la secuencia de este provirus y este material genético ya no pueda reproducirse en un virus completo.
En ese caso, el material del virus queda como una inserción sin ninguna función específica en el genoma del huésped.
En los humanos, estos retrovirus ancestrales ya han mutado tanto que dejaron de ser funcionales y por lo menos en el genoma de referencia, y hasta ahora, no se han encontrado evidencias de que existan retrovirus funcionales en nuestra especie, puntualiza Christopher Ormsby.
“Que no sean funcionales solo significa que no producen el virión, pero no significa que no sean transcritos, leídos y convertidos a ARN (ácido ribonucleico) y que alguno de esos ARN lleguen a convertirse en proteínas. No se forman virus completos, pero sí fracciones; las proteínas del virus sí son sintetizadas”, detalla el investigador.
Algunas personas podrían decir que estas proteínas no tienen relevancia biológica y no es necesario estudiarlas como posible blanco de tratamiento, pero en la ciencia nada puede darse por sentado, explica el científico.
Por ejemplo, tenemos el caso de la sincitina 1 y la sincitina 2, dos proteínas que derivan de un retrovirus endógeno y que ahora son parte del repertorio normal de los seres humanos y de muchos mamíferos.
Estas proteínas en realidad forman parte del envoltorio de los virus, pero los mamíferos placentarios las retomaron y las utilizan para pegar la placenta al útero, ahora son vitales para la supervivencia y sin ellas no podríamos reproducirnos.
Retrovirus endógenos y VIH
Hace más de 20 años se comenzó a observar que en el suero de pacientes con cáncer y con VIH aparecían anticuerpos contra proteínas que parecían provenir de retrovirus endógenos. Ya con el avance de la tecnología se comprobó que efectivamente había retrovirus endógenos que se estaban transcribiendo.
Fue entonces que comenzó la polémica sobre el papel que pudieran estar jugando estos transcritos, narra Christopher Ormsby.
Llegar a una conclusión ha sido complejo, pues los patrones de su expresión han sido erráticos y sobre todo existían —y existen— muchas dificultades metodológicas para cuantificarlos.
"El problema es que las secuencias de los retrovirus endógenos son muy repetitivas y cuando uno intenta utilizar las técnicas convencionales de secuenciación, que busca un patrón específico en el ADN, no se tiene un control de si se está secuenciando una misma sección 6, 12 o 30 veces, pues tiene repetido el patrón en su estructura 'n' número de veces", explica el investigador.
Pero con la secuenciación de nueva generación no es necesario detectar ningún patrón, puede secuenciarse todo. Allí la dificultad reside en detectar todas esas pequeñas secuencias repetitivas y detectar a qué retrovirus específico pertenecen.
"Lo que nosotros buscamos es encontrar la técnica adecuada que nos permita realizar un catálogo de los retrovirus que se están expresando, principalmente en el VIH pero también en patologías como el cáncer. Entonces podremos comprobar si son importantes estos retrovirus en el desarrollo de estas enfermedades", explica Christopher Ormsby.
¿Por qué el VIH está despertando estos retrovirus?
Hay muchas teorías, podría ser que al transcribirse estas proteínas estimulen tanto el sistema inmunológico que lo lleguen a desgastar.
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Pero también podría ser que la expresión de alguno de estos retrovirus endógenos sea protectora y que los pacientes que los expresen controlen mejor la infección. Esto se ha supuesto al observar los resultados de algunos estudios in vitro, detalla el investigador.
Los retrovirus endógenos van variando su comportamiento durante la infección por VIH, en un principio estas proteínas se expresan bastante, pero conforme la infección avanza se encuentran cada vez menos retrovirus expresados.
Debemos estar abiertos a las posibilidades, comenta Christopher Ormsby, "por ejemplo, sabemos que el VIH integra su ADN a las células y se esconde, no podemos saber qué célula está infectada".
Pero si el virus está despertando las proteínas de los retrovirus endógenos, podemos diseñar un tratamiento que vaya contra estos retrovirus endógenos y que ataque las células que los están expresando, asumiendo que están infectadas por VIH.
El estado actual de la investigación
“Ya hemos desarrollado una metodología que nos permite detectar estos retrovirus pero, como todo trabajo en la ciencia, se requieren hacer más validaciones para llegar a la publicación de un resultado”, señala Christoper Ormsby.
Es un labor larga, que requiere de mucha imaginación e innovación, pero también de mucho trabajo metódico. "Por el momento en el Cieni seguiremos trabajando en buscar las diferencias entre las células sanas y en las que el VIH ya ha insertado su material genético", concluye el investigador.
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