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Una nueva técnica con CRISPR abre posibles vías de curación de la infección por el VIH

Nature · 05 abril 2022

Científicos estadounidenses han utilizado la herramienta de edición genética para identificar 86 genes que pueden desempeñar un papel en la forma en que el virus se replica y causa enfermedad.

Científicos de Northwestern Medicine (Estados Unidos) están utilizando los nuevos avances de la tecnología de edición genética CRISPR para descubrir una nueva técnica que podría conducir a tratamientos más duraderos y a nuevas estrategias terapéuticas para la infección por el VIH.

Los desarrolladores de fármacos y los equipos de investigación llevan más de 40 años buscando curas y nuevas modalidades de tratamiento para el VIH, pero están limitados por su comprensión de cómo el virus establece la infección en el cuerpo humano.

La gran clave es cómo consigue virus, con solo 12 proteínas y un genoma de solo un tercio del tamaño del SARS-CoV-2, secuestrar las células del organismo para replicarse y propagarse por los sistemas. Un equipo multidisciplinar de la citada universidad estadounidense ha tratado de responder a esta pregunta.

En el nuevo estudio, publicado en Nature Communications, los autores utilizaron un nuevo enfoque de edición genética CRISPR para identificar los genes humanos que son importantes para la infección del VIH en la sangre, encontrando 86 genes que pueden desempeñar un papel en la forma en que el VIH se replica y causa la enfermedad, incluyendo más de 40 que nunca han sido examinados en el contexto de la infección por el VIH. Así, el estudio propone un nuevo mapa para entender cómo el VIH se integra en nuestro ADN y establece una infección crónica.

"Los tratamientos farmacológicos son una de las herramientas más importantes en la lucha contra la epidemia de VIH y han sido sorprendentemente eficaces en la supresión de la replicación y la propagación del virus. Pero estos tratamientos no son curativos, por lo que las personas con el VIH tienen que seguir un régimen de tratamiento estricto que requiere un acceso continuo a una buena asistencia sanitaria asequible; simplemente, ése no es el mundo en el que vivimos", apunta el líder del estudio, Judd Hultquist.

Hasta ahora, los estudios se basaban en el uso de células cancerosas humanas inmortalizadas (como las células HeLa) como modelos para estudiar cómo se replica el VIH en el laboratorio. Aunque estas células son fáciles de manipular en el laboratorio, son modelos imperfectos de las células sanguíneas humanas.

Además, la mayoría de estos estudios utilizan la tecnología para reducir la expresión de ciertos genes, pero no para desactivarlos por completo como se puede hacer con CRISPR, lo que significa que los científicos no siempre pueden determinar con claridad si un gen está implicado en la ayuda o la supresión de la replicación viral.

"Con CRISPR no hay ningún intermediario: el gen está encendido o apagado. Esta capacidad de activar y desactivar genes en células aisladas directamente de la sangre humana es un cambio de juego: este nuevo ensayo es la representación más fiel de lo que ocurre en el cuerpo durante la infección por el VIH que podríamos estudiar fácilmente en el laboratorio", detalla Hultquist.

En el estudio, se aislaron linfocitos T de sangre humana donada y se eliminaron cientos de genes mediante CRISPR-Cas9. A continuación, las células eliminadas se infectaron con el VIH y se analizaron. Las células que perdieron un gen importante para la replicación del virus mostraron una disminución de la infección, mientras que las que perdieron un factor antiviral mostraron un aumento de la infección.

A partir de ahí, el equipo validó los factores identificados eliminándolos de forma selectiva en nuevos donantes, donde encontraron una ruptura casi uniforme de las vías recién descubiertas y las bien investigadas.

Hultquist resalta que sus hallazgos representaban una división perfecta de factores nuevos y conocidos para saber que estaban haciendo algo bien. "Se trata de una gran prueba de concepto de que los pasos y procesos que hemos seguido para realizar el estudio son sólidos y están bien pensados. El hecho de que casi la mitad de los genes encontrados hayan sido descubiertos previamente aumenta la confianza en nuestro conjunto de datos. Lo más emocionante es que más de la mitad (46) de estos genes no se habían analizado nunca antes en el contexto de la infección por VIH, por lo que representan nuevas vías terapéuticas potenciales en las que fijarse", explica

El equipo quiere seguir desarrollando esta tecnología para poder realizar un cribado de todo el genoma en el que se eliminen o activen de forma independiente todos los genes del genoma humano para identificar todos los posibles factores de acogida del VIH. Estos datos representarían una pieza fundamental en el rompecabezas, lo que les acercaría aún más a las estrategias curativas.

Referencia: Nat Commun. 2022;13(1):1752. Published 2022 Apr 1. doi:10.1038/s41467-022-29346-w

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