Científicos crean un 'origami de ADN' para controlar el ensamblaje de los virus

De forma muy simplificada, los virus son ADN o ARN (genoma) encapsulado dentro de un cascarón protector formado por proteínas (cápside). Como no poseen mecanismos para replicarse, necesitan usar los de la célula que infectan y que les proporciona sustrato, energía y la maquinaria necesaria. Una vez se unen a ellas, liberan su genoma, se replican y ensamblan a su progenie.

Hasta ahora, se ha intentado modificar el ADN de virus humanos naturales, como los lentivirus, para tratamientos en animales; sin embargo, las capacidades de administración eran limitadas o presentaban problemas de seguridad. Se abrió, entonces, una segunda vía: aprovechar estos mecanismos pero creando virus artificiales (llamados vectores virales artificiales), para que transporten la información genética.

Este nuevo método es capaz de controlar cómo se ensamblan los virus en diferentes formas, como el origami (la vieja técnica japonesa de crear figuras doblando el papel). «Logramos controlar la forma, el tamaño y la topología de la proteína del virus mediante el uso de nanoestructuras de origami de ADN definidas por el usuario como plataformas de unión y ensamblaje, que se incrustaron dentro de la cápside», explica Frank Sainsbury, uno de los autores del estudio.

Sainsbury lo compara también con envolver un regalo: las proteínas del virus se depositan sobre estas nanoestructuras de ADN que previamente han sido programadas para que tomen una forma u otra. «Además, los recubrimientos de proteínas del virus podrían proteger el origami de ADN encapsulado de la degradación». Es decir, servir de capa protectora al material genético que guarda en su interior y que es la clave de los tratamientos del futuro, incluidas nuevas vacunas y sistemas de administración de fármacos.

«Hasta ahora, las herramientas para controlar el proceso de ensamblaje de manera programable no eran muy eficaces», explica por su parte Donna McNeale, también autora del estudio. «Pero es que, además, nuestro enfoque tampoco se limita a un solo tipo de unidad de proteína de la cápside del virus y también se puede aplicar a estructuras de origami de ARN-ADN».

Los siguientes pasos seránentender cómo se autoensamblan los diferentes virus (pues no todos lo hacen de la misma forma) y cómo esto se podría usar para encapsular diferentes cargas. Esto permitirá diseñar y modificar más partículas similares a virus (vectores virales) para una variedad de usos.

«Con el enorme espacio de diseño existente entre los virus que podrían usarse como portadores, todavía hay mucho que aprender al estudiarlos. Continuaremos ampliando los límites de cómo se pueden ensamblar partículas similares a virus y qué se puede aprender al usarlas como transportadores de medicamentos, vacunas y recipientes de reacción bioquímica», señala Sainsbury.