El virus de inmunodeficiencia humana (VIH) sigue entre los objetivos de la ciencia, y fue estudiado recientemente por un equipo de investigación conformado por especialistas europeos ha utilizado imágenes de alta resolución para observar cómo el virus se propaga entre las células vivas y las moléculas que intervienen en el proceso.

Los científicos aplicaron un método conocido como microscopía de fluorescencia STED de súper resolución, por medio del cual obtuvieron imágenes de alta resolución que mostraron que el patógeno crea una especie de entorno lipídico para replicarse y contagiar el cuerpo.

Una vez conocido el mecanismo bajo el cual el virus contagia las células, es posible empezar a estudiar alguna forma en que se pueda prevenir esta multiplicación y así evitar su invasión al organismo. Los hallazgos se publican en la revista Science Advances.

Métodos de alta resolución para observar mecanismos moleculares

Christian Eggeling de la Universidad Friedrich Schiller de Jena dicta una cátedra de microscopía de superresolución en la institución y fue el líder de esta nueva investigación. Él y su equipo combinaron técnicas de de microscopía de fluorescencia de superresolución espacial con métodos que permiten rastrear el movimiento de moléculas marcadas en tiempo real.

Por medio de estos métodos, los investigadores pueden observar el desarrollo molecular de las enfermedades, identificando moléculas individuales espacial y temporalmente dentro de zonas de las células vivas, por ejemplo, en las membranas celulares. De esta forma, pueden visulizar mecanismos celulares que son demasiado rápidos pero igualmente importantes en el contagio de un patógen, según Eggeling.

“Esto nos permite revelar mecanismos celulares a nivel molecular que son demasiado rápidos para los métodos de investigación anteriores y se ejecutan en escalas espaciales que son demasiado pequeñas”.

El VIH emerge de la membrana plasmática de la célula huésped

Para este estudio, los científicos se enfocaron en la la esclusa en la membrana plasmática de la célula huésped, pues es a través de ella que el virus emerge después de haber infectado al organismo.

Siguiendo lo ya descrito, utilizaron la proteína Gag como marcador. Esta cumple la función de coordinar los procesos involucrados a la maduración del virus de inmunodeficiencia humana, y su acumulación, estimula los procesos posteriores en los que el virus se libera y logra propagarse infectando a otras células.

Sin embargo, descubrieron que hay cierta especificidad en el proceso. El equipo descubrió que solo ciertos lípidos (los cuales ya eran conocidos antes de esta investigación) pueden interactuar con el VIH. Lo novedoso de este caso es que por primera vez pudieron probar la interacción de estos lípidos con el virus directamente en células vivas e infectadas.

El VIH necesita ciertas moléculas para multiplicarse

Esto quiere decir que para que este virus se replique dentro del cuerpo, debe contar con ciertas moléculas que lo ayudarán en su cometido. Y tal como indica Eggeling, “esto nos proporciona un objetivo potencial para los medicamentos antivirales”.

“Saber qué moléculas necesita el virus HI para abandonar la célula y multiplicarse es un requisito previo crucial para investigar cómo se puede prevenir. Con nuestra tecnología, ahora podemos seguir esto directamente”.

Es por ello que ahora Eggeling está llevando a cabo nuevas investigaciones con ayuda de biólogos y médicos, a fin de desarrollar anticuerpos que ataquen específicamente a esta moléculas que estimulan la propagación del virus y así detener dicho proceso.

Según su declaración, el estudio de la interacción biofísica de estos anticuerpos está enfocado también en mejorar su eficacia, razón por la cual centran su atención en las interacciones celulares y moleculares por medio de parámetros físicos como la difusión. Su objetivo ahora es descubrir si estos pueden ayudar a detectar enfermedades antes y con mayor precisión, e incluso si son útiles para prevenirlas.

Referencia:

HIV-1 Gag specifically restricts PI(4,5)P2 and cholesterol mobility in living cells creating a nanodomain platform for virus assembly. https://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaaw8651