MADRID, 25 Jul. (EP/Notimérica) -
Científicos de la Universidad de Michigan (UM), en Estados Unidos, en colaboración con expertos de la Universidad de Purdue, también en Estados Unidos, han puesto de manifiesto la estructura molecular de una proteína producida por el virus Zika que se cree que participa en la reproducción del virus y su interacción con el sistema inmune de un huésped.
Los resultados proporcionan a los científicos de todo el mundo nueva información sobre el papel de la proteína NS1 en infecciones por el virus Zika y amplía la comprensión científica de la familia de los flavivirus, que también incluye el dengue, la peste o la fiebre amarilla.
"Tener la estructura de NS1 del Zika proporciona nueva información que puede ayudar a guiar el diseño de una potencial vacuna o medicamentos antivirales", dice la autora principal, Janet Smith, directora del Centro de Biología Estructural en el Instituto de Ciencias de la Vida de la UM, donde se encuentra su laboratorio, y profesor de Química Biológica en la Escuela de Medicina de la UM.
"Los investigadores todavía están trabajando para entender con precisión cómo Zika y otros flavivirus interactúan con el sistema inmunológico de una persona infectada -señala--. Tener estos datos a nivel atómico puede ayudar a los científicos a hacerse mejores preguntas y diseñar experimentos más reflexivos a medida que continuamos trabajando para aprender nueva información".
El virus Zika transmitido por mosquitos ha existido desde hace décadas, pero recientemente se convirtió en una emergencia de salud internacional a raíz de su asociación con graves defectos de nacimiento y con el síndrome de Guillain-Barré, y su rápida difusión en América Central y del Sur. Actualmente no existe tratamiento ni vacuna, aunque varias compañías han anunciado planes para tratar de desarrollar uno.
"A pesar de su similitud con otros virus relacionados, hemos encontrado que la estructura de NS1 de Zika tenía algunas diferencias importantes --apunta W. Clay Brown, director científico del Laboratorio para la Biología Estructural del Centro de Alto Rendimiento y coprimer autor del estudio, cuyos hallazgos se han programado para su publicación digital este lunes en 'Nature Structural & Molecular Biology'. A principios de este año, científicos en China publicaron una estructura parcial.
PROPIEDADES DE CARGA ELÉCTRICA DISTINTAS DE OTROS FLAVIVIRUS
La nueva estructura 3-D, que se obtuvo utilizando cristalografía de rayos X y microscopía electrónica, reveló que la superficie exterior de la proteína NS1 de Zika tiene sustancialmente diferentes propiedades de carga eléctrica que las de otros flavivirus, lo que indica que puede interactuar de manera distinta con los miembros del sistema inmunológico de una persona infectada.
Este trabajo también fue el primero en captar la estructura molecular de los bucles flexibles en los dominios de los flancos de la proteína, que se habían escondido de la vista en estudios anteriores. "A partir de estudios de la estructura de NS1 del dengue, se pensó que este bucle se plegaba hacia arriba, pero nuestro estudio en el virus Zika muestra que lo hace hacia abajo desde los flancos", apunta el co-autor Richard Kuhn, profesor de Ciencias Biológicas en la Universidad Purdue y director del Instituto de Purdue de Inflamación, Inmunología y Enfermedades Infecciosas.
"Esto es muy importante, ya que indica una interacción con la membrana celular del huésped y un posible mecanismo por el cual NS1 realiza sus múltiples funciones. Ver esta diferencia proporciona nuevos conocimientos que nos ayudan a entender mejor la proteína NS1 --subraya Kuhn, que fue miembro del equipo de investigación que determinó en primer lugar la estructura del virus Zika--. Comprender su estructura y funciones nos ayuda a identificar objetivos para inhibidores que bloqueen procesos virales importantes y traten la infección".
El equipo también analizó los cambios en la secuencia genética de la proteína NS1 de Zika con el tiempo, señala David L. Akey, científico del laboratorio de Smith y otro autor principal del estudio. "Al igual que los virus del resfriado común y la gripe cambian con el tiempo, el virus Zika cambia durante su propagación por todo el mundo de forma que NS1 en las infecciones de Brasil tiene un aspecto distinto ante el sistema inmunológico del de su ancestro africano", subraya Akey.
La proteína NS1 (proteína no estructural 1) desempeña varios papeles en las infecciones virales. Dentro de las células infectadas, es esencial para hacer nuevas copias del virus para infectar otras células y las células infectadas también secretan paquetes de NS1 en el torrente sanguíneo del paciente, donde los niveles más altos se han asociado con una enfermedad más grave.
La proteína en forma de cruz tiene dos superficies distintas: la interior, que es "grasa" y se cree que interactúa con las membranas celulares, y la exterior, que una vez secretada en la sangre, puede interactuar con el sistema inmunológico del paciente. Incluso sin el virus presente, la versión secretada de algunas proteínas NS1 puede crear sangrado vascular, tal como se ve en las infecciones graves de dengue.
En 2014, muchos de los mismos miembros del equipo participaron en el primer estudio para aislar y mapear la proteína NS1 del virus del dengue y el virus del Nilo Occidental, que se reveló en un artículo en la revista 'Science'. "El aislamiento de la proteína para su estudio ha sido un reto para los investigadores", reconoció Smith en su momento. "Una vez que descubrimos cómo hacer eso, se cristaliza muy bien", añadió.