Las 'tijeras celulares' que evitan la infección por el virus del sida

«La propia evolución ha dado lugar a algunos de los mecanismos más sorprendentes para la protección de los organismos contra los patógenos naturales», explica el español Juan Carlos Izpisúa, autor principal del nuevo trabajo que se publica en « Nature Communications ». Según el investigador, «comprender las respuestas inmunes por las que las bacterias se protegen contra las infecciones virales nos ha permitido diseñar nuevas plataformas para intervenir en virus devastadores, como el VIH, en pacientes humanos».

Cuando una copia del virus del VIH se introduce en una célula humana puede causar estragos. De alguna manera, explican los expertos, manipula la propia maquinaria molecular de la célula para fabricar copias hechas de material genético del virus y luego esconde dichas copias en los propios genes de la célula. A partir de ahí, las células del huésped se convierten en una fábrica de virus del sida, lo que permite la propagación del VIH por todo el organismo.

Los avances en el tratamiento del VIH ha permitido que ya existan medicamentos que se dirigen a distintos pasos de este ciclo de vida; por ejemplo, algunos impiden que el virus se integre en el ADN de células mientras que otros tratan de detener que las células afectadas produzcan más virus. Pero el problema con estos fármacos, señala Hsin-Kai Liao, es que no eliminan realmente las copias del virus que se esconden dentro del ADN de las células. Y, asegura, estas copias pueden permanecer latentes durante años para activarse al cabo del tiempo. Esto hace que las personas con VIH necesiten medicamentos todos los días, aunque sus virus estén latentes, «lo que supone un importante gasto», además de las complicaciones asociadas a los fármacos para los pacientes.

Para combatir este problema, Liao y Izpisúa recurrieron a un sistema de defensa molecular, denominado CRISPR , que las bacterias utilizan para cortar el ADN extraño en zonas determinadas. Desde su reciente descubrimiento, los científicos han comenzado a utilizar CRISPR para editar genes, pero Liao y Izpisúa estaban intrigados con su capacidad defensiva y se preguntaban si CRISPR podría programarse para cortar y destruir los virus dentro de las propias células humanas.

Este sistema de defensa molecular emplea trozos de material genético o ARN guía para dirigir dónde tiene que cortar: así, los científicos desarrollaron un ARN guía que se unían a lugares específicos del virus del VIH. De esta forma, explican en su trabajo, vieron que este mecanismo modificado cortaba con éxito los lugares correctos en los genes del VIH, lo que producía la inactivación del virus. Y, gracias a estas ‘tijeras celulares’ el virus se eliminaba por completo en cerca del 72% de las células. Y, un dato muy relevante, CRISPR no solo mataba los virus activos, sino también el VIH que estaba oculto y latente en el ADN de las células.

El nuevo estudio ilustra de una manera más completa cómo CRISPR ataca al VIH en las células humanas vivas, demostrando así que funciona tanto antes como después de que el virus se incorpore al genoma. «Creemos que CRISPR puede extirpar el virus del genoma humano», afirma Liao.

En una segunda fase de su trabajo, los investigadores trataron de añadir el sistema CRISPR a las células humanas antes de que se infectaran con el VIH. Así, vieron que la presencia de las ‘tijeras celulares’ detenía la infección: CRISPR cortaba las copias del virus antes de que pudieran empezar a replicarse.

Para Izpisúa, la principal ventaja de esta tecnología no es sólo que muestra que se puede eliminar el ADN viral integrado en el genoma humano, si no que, lo más importante, es que tiene «una aplicación preventiva. Al eliminar el virus en las primeras etapas de su ciclo de vida, podemos evitar por completo la infección de células humanas de una manera similar a cómo funcionan las vacunas convencionales».

Sin embargo, todavía hace falta más investigación para determinar cómo esta tecnología podría utilizarse en humanos y si el VIH es capaz de evolucionar rápidamente para escapar de CRISPR. «El virus VIH puede mutar rápidamente -dice Liao-. Si nos dirigimos a múltiples regiones al mismo tiempo, se reduce la posibilidad de que el virus pueda desarrollar resistencia».