MADRID.- Como un arbusto. Así más o menos es la estructura de la superficie del virus Ébola antes de infectar la célula humana, según un trabajo publicado en la revista 'Nature'. Los autores de esta investigación han logrado, además, conocer un poco mejor el mecanismo por el que este microorganismo infecta las células humanas. Se trata de un 'mapa de carretera' para guiar el desarrollo de vacunas y anticuerpos para prevenir o luchar contra esta infección tan letal.
Imagínese una maraña de ramas de un árbol frondoso, o un mantel de croché, de los que hacían las abuelas. Así se puede describir, y a tamaño microscópico, la estructura de la proteína de la membrana del virus que causa la fiebre hemorrágica del Ébola. Gracias al trabajo con cristalografía de rayos X, una técnica que permite pasar estos rayos a través de un cristal, investigadores del Instituto de Investigación Scripps de La Jolla, California (EEUU), han obtenido las imágenes de una de las más importantes proteínas que conforman el Ébola.
Desde que fuera identificado por primera vez en 1976, el virus del Ébola, que lleva el nombre del río de la República Democrática del Congo donde se produjo el primer brote, los científicos han ido poco a poco desentrañando las características de este microorganismo.
Así, hasta el momento se sabía que su genoma contiene siete genes que sintetizan ocho proteínas. Un estudio, publicado en el año 2000 también en 'Nature', señalaba a la proteína que se encuentra en la envoltura del virus, denominada GP, como la responsable de los síntomas hemorrágicos que se dan en los pacientes infectados. Según este y otros trabajos, la GP se une al endotelio que recubre los vasos sanguíneos y origina su destrucción y, por tanto, el sangrado.
Los científicos de La Jolla se han dirigido precisamente a esta proteína que es la única responsable de la entrada del virus en el organismo. "La estructura cristalina explica cómo la GP es 'diseñada' para reconocer nuevas células huésped [del hombre] y conducir la fusión entre las membranas viral y humana, mientras se esconde del sistema inmune", explica a elmundo.es Erica Ollmann Saphire, una de las autoras del estudio e investigadora del Instituto de Investigación Scripps.
La GP se diferencia en varias subunidades, la GP1 y la GP2. La primera se une a la célula y la segunda es responsable de la fusión del virus con la membrana celular humana. Al cristalizar esta proteína, los científicos han observado que estas subunidades, a modo de lazos y hélices, se conforman como un cáliz, con una base, una cabeza y una tapa. "Hemos visto que las subunidades GP2 amarran a tres subunidades tipo GP1 (en azul en la imagen) como el hilo alrededor de un carrete. Durante la infección, la subunidad GP1 es liberada, permitiendo así entrar en acción en la célula humana y adoptando una estructura mucho más estable", señala Ollmann.
Barreras contra los anticuerpos
Los investigadores en este trabajo utilizaron también un anticuerpo, el KZ52, de un superviviente de un brote ocurrido en 1995 en Kikwit, República Democrática del Congo. Con este anticuerpo trataban de ver cuáles son los puntos de unión con esta proteína viral. "La estructura explica por qué los anticuerpos que neutralizan (inactivan) el virus son tan raros, ya que identifica los escasos sitios de la superficie del GP a los que un anticuerpo efectivo se podría unir y esto ofrece una plantilla (un mapa de carreteras) para vacunas y anticuerpos contra el virus", aclara Ollmann.
El trabajo también revela el lugar donde una enzima humana se une a la proteína durante la infección y ofrece una dirección para los estudios biológicos del proceso de infección y, sobre todo, para la identificación del, hasta ahora no identificado, receptor.
Conseguir una estructura de las proteínas antes de su entrada en la célula, como la obtenida por los científicos, no es una tarea fácil. Para lograrlo, los investigadores tuvieron que manipular 140 formas de la proteína y convertir 50.000 cristales hasta encontrar uno que pudiera difractar los rayos X lo suficientemente bien para 'dibujar' la carcasa del virus.
"Esta estructura sirve como un importante modelo para comprender no sólo los ebolavirus sino otros virus de los que todavía no están disponibles las estructuras de sus glicoproteínas", indica Erica Ollmann.
Aunque en 1998 un grupo logró una estructura de la GP2 una vez que el virus ya había infectado la célula y otros estudios posteriores consiguieron trabajos similares de otras dos proteínas internas del virus, la VP30 y la VP40, ésta es la primera vez que se consigue describir la estructura de la GP antes de la infección, lo que puede ayudar a comprender cómo el virus se transforma desde su estructura pre-infección a la forma post-infección.
"Ciertamente, GP será una importante diana para fármacos y anticuerpos que puedan bloquear la entrada del virus en las células huésped. Algo bastante sorprendente es que el virus del Ébola tiene un escaso andamiaje de solo siete genes, pero con esa escasa maquinaria es capaz de aplastar completamente a su huésped humano", asegura Ollmann.
Desde 1994, los brotes de Ébola se han cuadruplicado. De ahí que se vea como una necesidad imperiosa el desarrollo de vacunas y terapias para las personas que, intencionadamente, accidental o naturalmente, se infecten con este virus que produce la muerte en el 50% de los afectados.
Imagínese una maraña de ramas de un árbol frondoso, o un mantel de croché, de los que hacían las abuelas. Así se puede describir, y a tamaño microscópico, la estructura de la proteína de la membrana del virus que causa la fiebre hemorrágica del Ébola. Gracias al trabajo con cristalografía de rayos X, una técnica que permite pasar estos rayos a través de un cristal, investigadores del Instituto de Investigación Scripps de La Jolla, California (EEUU), han obtenido las imágenes de una de las más importantes proteínas que conforman el Ébola.
Desde que fuera identificado por primera vez en 1976, el virus del Ébola, que lleva el nombre del río de la República Democrática del Congo donde se produjo el primer brote, los científicos han ido poco a poco desentrañando las características de este microorganismo.
Así, hasta el momento se sabía que su genoma contiene siete genes que sintetizan ocho proteínas. Un estudio, publicado en el año 2000 también en 'Nature', señalaba a la proteína que se encuentra en la envoltura del virus, denominada GP, como la responsable de los síntomas hemorrágicos que se dan en los pacientes infectados. Según este y otros trabajos, la GP se une al endotelio que recubre los vasos sanguíneos y origina su destrucción y, por tanto, el sangrado.
Los científicos de La Jolla se han dirigido precisamente a esta proteína que es la única responsable de la entrada del virus en el organismo. "La estructura cristalina explica cómo la GP es 'diseñada' para reconocer nuevas células huésped [del hombre] y conducir la fusión entre las membranas viral y humana, mientras se esconde del sistema inmune", explica a elmundo.es Erica Ollmann Saphire, una de las autoras del estudio e investigadora del Instituto de Investigación Scripps.
La GP se diferencia en varias subunidades, la GP1 y la GP2. La primera se une a la célula y la segunda es responsable de la fusión del virus con la membrana celular humana. Al cristalizar esta proteína, los científicos han observado que estas subunidades, a modo de lazos y hélices, se conforman como un cáliz, con una base, una cabeza y una tapa. "Hemos visto que las subunidades GP2 amarran a tres subunidades tipo GP1 (en azul en la imagen) como el hilo alrededor de un carrete. Durante la infección, la subunidad GP1 es liberada, permitiendo así entrar en acción en la célula humana y adoptando una estructura mucho más estable", señala Ollmann.
Barreras contra los anticuerpos
Los investigadores en este trabajo utilizaron también un anticuerpo, el KZ52, de un superviviente de un brote ocurrido en 1995 en Kikwit, República Democrática del Congo. Con este anticuerpo trataban de ver cuáles son los puntos de unión con esta proteína viral. "La estructura explica por qué los anticuerpos que neutralizan (inactivan) el virus son tan raros, ya que identifica los escasos sitios de la superficie del GP a los que un anticuerpo efectivo se podría unir y esto ofrece una plantilla (un mapa de carreteras) para vacunas y anticuerpos contra el virus", aclara Ollmann.
El trabajo también revela el lugar donde una enzima humana se une a la proteína durante la infección y ofrece una dirección para los estudios biológicos del proceso de infección y, sobre todo, para la identificación del, hasta ahora no identificado, receptor.
Conseguir una estructura de las proteínas antes de su entrada en la célula, como la obtenida por los científicos, no es una tarea fácil. Para lograrlo, los investigadores tuvieron que manipular 140 formas de la proteína y convertir 50.000 cristales hasta encontrar uno que pudiera difractar los rayos X lo suficientemente bien para 'dibujar' la carcasa del virus.
"Esta estructura sirve como un importante modelo para comprender no sólo los ebolavirus sino otros virus de los que todavía no están disponibles las estructuras de sus glicoproteínas", indica Erica Ollmann.
Aunque en 1998 un grupo logró una estructura de la GP2 una vez que el virus ya había infectado la célula y otros estudios posteriores consiguieron trabajos similares de otras dos proteínas internas del virus, la VP30 y la VP40, ésta es la primera vez que se consigue describir la estructura de la GP antes de la infección, lo que puede ayudar a comprender cómo el virus se transforma desde su estructura pre-infección a la forma post-infección.
"Ciertamente, GP será una importante diana para fármacos y anticuerpos que puedan bloquear la entrada del virus en las células huésped. Algo bastante sorprendente es que el virus del Ébola tiene un escaso andamiaje de solo siete genes, pero con esa escasa maquinaria es capaz de aplastar completamente a su huésped humano", asegura Ollmann.
Desde 1994, los brotes de Ébola se han cuadruplicado. De ahí que se vea como una necesidad imperiosa el desarrollo de vacunas y terapias para las personas que, intencionadamente, accidental o naturalmente, se infecten con este virus que produce la muerte en el 50% de los afectados.
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