El dengue infecta unos 400 millones de personas cada año y más de un cuarto de la población mundial vive en zonas donde el virus ya es endémico. Entender cómo este virus y sus parientes se replican es la base para crear fármacos que puedan contrar las infecciones que provocan.
Investigadores de la Argentina y Canadá descubrieron un elemento estructural en el genoma de los ortoflavivirus —el grupo que incluye a los virus del dengue, el Zika y la fiebre amarilla— que actúa como promotor universal de la replicación viral y puede convertirse en blanco para potenciales fármacos.
El trabajo, que se publicó en la revista PLOS Pathogens, fue realizado por Santiago Oviedo-Rouco, Lautaro Bertoni, Evelyn Mikkelsen, Horacio Pallarés y María Gonzalez Lopez Ledesma, de la Fundación Instituto Leloir-CONICET en Buenos Aires.
También participaron Carolina Sarto, Claudia Filomatori y Mehrnoosh Arrar, del Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas y el Instituto de Cálculo de la Universidad de Buenos Aires (UBA).
Antonia Bruce y Amanda Hargrove, de la Universidad de Toronto, Canadá, completaron el equipo, que fue dirigido por la doctora Andrea Gamarnik, investigadora del Conicet y jefa del Laboratorio de Virología Molecular de la Fundación Instituto Leloir.
La pieza del rompecabezas que nadie había visto completa
Los ortoflavivirus, que incluyen desde el virus del dengue al virus de la encefalitis transmitida por garrapatas, tienen una capacidad notable para sobrevivir en hospedadores muy distintos, desde mosquitos hasta seres humanos.
Hasta este estudio, se desconocía con precisión qué elementos del genoma viral se conservan entre todos estos virus y cuáles cambian. Esa brecha en el conocimiento frenaba el desarrollo de medicamentos capaces de actuar sobre varios virus al mismo tiempo.
El objetivo fue determinar si el “Stem-Loop A” que se conoce como SLA, una pequeña estructura de ARN ubicada al inicio del genoma viral, cumple una función universal en todos los ortoflavivirus patógenos. El ARN es el material genético que esos virus usan para replicarse dentro de las células del organismo.
Los investigadores también buscaron evaluar si esa estructura podía ser un blanco común para inhibir la replicación de múltiples virus a la vez, algo que hasta ahora no había sido demostrado de forma sistemática en este grupo de patógenos.
Cómo los virus comparten su llave maestra
El equipo construyó virus quiméricos, es decir, virus con piezas genéticas de distintas especies, para probar si el SLA de un virus podía reemplazar al de otro sin que se perdiera la capacidad de replicación.
Para medirlo, emplearon sistemas reporteros de luciferasa, una proteína que emite luz y permite cuantificar la actividad viral con precisión.
Los resultados mostraron que las SLAs de todos los ortoflavivirus patógenos presentan conservación funcional: el SLA del virus de dengue, el virus zika y el virus de la encefalitis transmitida por garrapatas podían intercambiarse entre sí sin que el patógeno perdiera su capacidad de multiplicarse.
El análisis estructural reveló que, pese a las diferencias en la secuencia de letras del ARN, la arquitectura tridimensional del SLA se mantiene entre todos estos virus.
Ese plegamiento compartido explica por qué la interacción entre el lazo superior del SLA y la polimerasa NS5 —la enzima que fabrica copias del virus— se conserva en todo el grupo. Esa interacción es la que activa la replicación y, por eso, se convierte en un punto de ataque posible para fármacos.
Los investigadores detectaron que dos moléculas pequeñas, DMA-176 y DMA-177, lograron unirse al SLA e inhibir la replicación viral en células humanas sin causar toxicidad detectable. DMA-177 demostró actividad contra dengue, zika, fiebre amarilla y virus Langat, un ortoflavivirus transmitido por garrapatas.
La molécula DMA-176 fue más específica: bloqueó la replicación de los virus dengue y zika, pero no mostró efecto importante sobre el virus de la fiebre amarilla ni el virus Langat. Esa diferencia sugiere que variaciones finas en la estructura del SLA influyen en la sensibilidad de cada virus a cada compuesto.
El potencial para futuros antivirales
Tras los resultados, los investigadores sugirieron que se debería profundizar en el diseño de antivirales dirigidos a estructuras de ARN conservadas como el SLA.
“Nuestra identificación de moléculas pequeñas que se unen a SLA e inhiben la infección de múltiples virus abre una oportunidad para desarrollar estrategias antivirales contra ortoflavivirus conocidos y emergentes”, afirmó la doctora Gamarnik en diálogo con Infobae.
En general los antivirales se desarrollan contra proteínas del virus. En cambio, “nuestro hallazgo podría favorecer el desarrollo de un antiviral que tenga a esa estructura de ARN como blanco. Ahora estamos tratando de comprender más esa estructura y hacer pruebas en ratones”, dijo.
“Esa estructurra es esencial para que los virus se multipliquen y es común a varios patógenos que son transmitidos a los seres humanos por mosquitos o garrapatas. Entonces, este blanco común nos va a permitir encontrar una molécula que sea capaz de impedir la replicación de todos ellos”, agregó.
También señalaron que la interacción completa entre el SLA y la polimerasa NS5 aún no se comprende del todo, lo que representa un desafío para entender con exactitud cómo se inicia la síntesis del ARN viral en cada especie del grupo.
Consultado por Infobae, el médico infectólogo Gerardo Laube, titular de la cátedra de infectología en la Fundación Barceló y jefe de guardia del Hospital Muñiz de Buenos Aires, expresó que “los estudios de investigación como el publicado en la revista PLOS Pathogens pueden ser valiosos en función que puedan aplicarse en la práctica diaria en un futuro. Sería clave que se pueda seguir investigando a partir de los resultados y que se compruebe su aplicabilidad».
