Los llamados enterovirus son una amplia familia de patógenos responsables de distintas infecciones virales en humanos, pudiendo producir desde cuadros leves de resfríos hasta enfermedades como meningitis, parálisis o inflamación cardíaca. A pesar de su impacto, el desarrollo de vacunas y antivirales suele verse obstaculizado por su gran capacidad de mutar, a la vez que por diversos mecanismos al momento de interactuar con las células.
Un nuevo estudio, liderado por el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas del CSIC (España) junto al Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos, identificó puntos débiles compartidos. Los hallazgos se publicaron en Nature Ecology & Evolution.
El trabajo reveló un núcleo estable en dos enterovirus, Enterovirus A71 y Coxsackievirus B3, así como una región con apenas variaciones en la proteína 2C, clave para la replicación de varios de estos patógenos responsables de millones de infecciones cada año. Los resultados posicionan estas regiones como futuras dianas terapéuticas para el desarrollo de antivirales de amplio espectro.
Evitar las resistencias a fármacos
Desde la investigación se mapearon más de 80.000 mutaciones en pos de analizar cómo afectan éstas al funcionamiento de dos enterovirus humanos de gran relevancia sanitaria: Enterovirus A71 (EVA71), causa de diversas patologías neurológicas como la encefalitis o la meningitis; y Coxsackievirus B3 (CVB3), que puede provocar pancreatitis o miocarditis.
“Este mapeo se ha realizado utilizando un método de cribado genético ultrarrápido conocido como deep mutational scanning, que permite evaluar simultáneamente el efecto de decenas de miles de mutaciones diferentes”, explicaron desde el estudio.
De esta forma, se pudo identificar qué regiones del virus son universales, esenciales e invariables, y cuáles varían en función del tipo de virus (ya sea el EVA71, que afecta al cerebro, o el CVB3, clave en complicaciones cardíacas) y de su estrategia adaptativa para engañar al sistema inmune del huésped.
El hallazgo resulta fundamental para entender las presiones selectivas básicas que enfrentan estos virus dentro de las células, las cuales determinan qué variantes evolucionan para replicarse con éxito. Este conocimiento permite orientar el diseño de nuevos antivirales hacia esas zonas estables que bloquean la capacidad del virus para escapar mediante mutaciones, y evitar así la aparición de resistencias a los fármacos.
“Descubrir las regiones que cambian a lo largo de la evolución viral permite comprender cómo surgen nuevas funciones en los virus y cómo se desarrollan las interacciones con los hospedadores a lo largo del tiempo”, indicaron.
Regiones vulnerables de los virus
Tanto EVA71 como CVB3 comparten un "núcleo" estable que incluye las piezas fundamentales que permiten al virus replicarse y ensamblar su cápsida, la cápsula proteica que envuelve y protege el material genético del virus. Estas partes apenas toleran cambios y resultan ser puntos débiles ideales.
“Si se atacan con un antiviral, es muy difícil que el virus pueda escapar mediante mutaciones sin perder su capacidad de infectar”, detallaron. En cambio, las zonas que más varían de los dos virus estudiados son aquellas que utilizan para interactuar con las células, como las regiones del exterior de la cápsida que se unen a distintos receptores celulares. Estas diferencias explican por qué cada enterovirus infecta tejidos distintos o provoca enfermedades de gravedad variable.
Nuevas oportunidades de investigación
Por otra parte, identificar regiones que cambian a lo largo de la historia evolutiva de los virus permite comprender cómo surgen nuevas funciones virales y cómo se desarrollan las interacciones entre virus y hospedadores con el tiempo. “Estos hallazgos abren nuevas oportunidades de investigación: por un lado, la identificación de una potencial diana terapéutica permite aplicar enfoques de cribado virtual in silico (simulaciones por ordenador) para descubrir compuestos capaces de bloquear estos virus, algo especialmente relevante dado que, actualmente, no existen antivirales efectivos”, subrayaron.
Y concluyeron: “Por otro lado, ofrece la posibilidad de estudiar cómo virus muy similares pueden evolucionar para utilizar distintos factores celulares durante su replicación, aportando información valiosa tanto sobre la biología viral como sobre la del hospedador”.
Fuente: SINC.