En cuanto a los virus, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es bastante simple. Aproximadamente 100,000 veces más pequeño que un glóbulo rojo, el virus expresa solo una docena de proteínas, sin embargo, puede establecer una infección de por vida que, si no se trata, causa el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) y la muerte. En Feinberg, la ciencia del VIH abarca desde el examen de los mecanismos microscópicos de la infección inicial hasta los ensayos de tratamientos, todo apunta hacia el objetivo de poner fin a una de las pandemias más grandes del mundo.
Ha sido increíble ver que la ciencia y la medicina trabajan para producir estas mejoras. Estamos viendo una nueva generación de científicos entrar en el campo, y esas nuevas perspectivas nos ayudarán a resolver este problema
Thomas Hope, PhD, Profesor de Biología Celular y del Desarrollo y de Obstetricia y Ginecología
Identificación de mecanismos microscópicos
Muchos virus explotan los filamentos de microtúbulos en las células huésped, viajando a lo largo de estas “carreteras” para llegar al sitio de replicación preferido del virus dentro de una célula. Mojgan Naghavi, PhD, profesor de Microbiología-Inmunología, ha demostrado que el VIH utiliza algunas estrategias inusuales para hacerlo; una cápside del VIH imita a un regulador central de microtúbulos para controlar su transporte y desmontaje (comúnmente llamado desrecubrimiento), según estudios recientes publicados en The EMBO Journal and Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Esto permite que el virus coordine el transporte, desencubriendo y convirtiendo su genoma de ARN en una forma de ADN en el camino hacia el núcleo, donde luego se integra en el genoma de la célula huésped.
“Los medicamentos más refinados dirigidos a reguladores de microtúbulos altamente especializados podrían ser un enfoque atractivo para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas no tóxicas para tratar el VIH”, dijo Naghavi.
Este mecanismo es un ejemplo de cómo el VIH “secuestra” los procesos nativos en las células y los utiliza para replicarse y propagarse. El VIH es notablemente ingenioso, según Judd Hultquist, PhD, profesor asistente de Medicina en la División de Enfermedades Infecciosas, quien estudia cómo el virus manipula la maquinaria de las células huésped para replicarse.
En un estudio reciente publicado en Nature Communications, Hultquist y sus colaboradores utilizaron un enfoque de edición de genes CRISPR-Cas9 para extirpar más de 400 genes diferentes en células T CD4 + aisladas de donantes de sangre humanos. Al desafiar a estas células con VIH en el laboratorio, pudieron identificar 86 factores del huésped que el virus utiliza para replicarse. Si bien casi la mitad de estos se han estudiado anteriormente, la otra mitad representa nuevos objetivos para el estudio mecanicista, dijo Hultquist.
Estudiar las innumerables formas en que el VIH infecta las células y altera su funcionamiento normal es fundamental para desarrollar mejores tratamientos y una eventual cura, según Hultquist.
“Si vamos a construir un medicamento con potencial curativo, tiene que ser capaz de eliminar o desactivar el virus en todos los lugares donde puede estar al acecho en todo el cuerpo”, dijo Hultquist.
La persistencia del virus es la razón principal por la que los esfuerzos para curar el VIH hasta ahora no han tenido éxito, según Hope. Incluso con la terapia antirretroviral (TARV) que puede reducir los niveles de virus a niveles indetectables, tan pronto como alguien deja de tomar esos medicamentos, el virus puede recuperarse. Hope ha pasado los últimos dos años buscando “reservorios” de VIH, los lugares en el cuerpo donde el virus permanece incluso después del tratamiento.
“Todo el mundo mira en la sangre, pero el virus solo se detecta en la sangre aproximadamente una semana después de la infección”, dijo Hope. “Para encontrar una cura, necesitamos encontrar estos reservorios donde la infección está ocurriendo primero y donde el virus se esconde”.
Futuro del VIH
La pandemia de COVID-19 obligó a la ciencia y la medicina a reunir recursos colectivos contra una amenaza emergente, que podría pagar dividendos para las enfermedades infecciosas más allá de COVID-19. De particular interés son los avances como las vacunas de ARNm, que han demostrado ser efectivas contra el SARS-CoV-2, pero aún no se han probado contra un virus que muta y cambia tan rápidamente como el VIH, según Hultquist.
“La pandemia aflojó las ruedas en términos de probar y probar estas grandes ideas”, dijo Hultquist. “También precipitó una inversión histórica en la investigación de virus, y esto nos ha permitido reunir a científicos de diversas disciplinas que tal vez nunca antes habían pensado en los virus, y aquí todos estamos trabajando hacia un objetivo común”.
Además, varios pacientes con VIH han recibido trasplantes de células madre para tratar el cáncer y se han curado del virus. Si bien este tratamiento es inviable a mayor escala, proporciona un plan de cómo los científicos podrían algún día diseñar una cura para el VIH, según Taiwo.
“Estamos aprendiendo mucho de estos pacientes”, dijo Taiwo. “Ahora conocemos los marcadores biológicos de curación, y tenemos una estrategia general. Pero lo más importante; sabemos que es posible”.
Hope, Naghavi y Taiwo son miembros del Centro Integral de Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.
