"Reliquias víricas" en el genoma podrían impulsar la neurodegeneración
Los investigadores ven en los genes ancestrales posibles dianas para el tratamiento de la demencia
Los restos genéticos de virus presentes de forma natural en el genoma humano podrían afectar al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Los investigadores del DZNE llegan a esta conclusión basándose en estudios sobre cultivos celulares. Así lo informan en la revista Nature Communications. En su opinión, estos "retrovirus endógenos" podrían contribuir a la propagación de agregados proteicos aberrantes -signos distintivos de ciertas demencias- en el cerebro. Así pues, estas reliquias víricas serían posibles dianas terapéuticas.
Desde hace tiempo se sospecha que las infecciones víricas contribuyen a la génesis y el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Estudios de laboratorio realizados por científicos del DZNE sugieren ahora un mecanismo que, aunque relacionado con los virus, no requiere la infección por patógenos externos. Según este estudio, los culpables serían "retrovirus endógenos" que están presentes de forma natural en el genoma humano. "Durante la evolución, los genes de numerosos virus se han acumulado en nuestro ADN. La mayoría de estas secuencias genéticas están mutadas y normalmente silenciadas", explicó Ina Vorberg, jefa del grupo de investigación del DZNE y profesora de la Universidad de Bonn. "Sin embargo, hay pruebas de que los retrovirus endógenos se activan en determinadas condiciones y contribuyen al cáncer y las enfermedades neurodegenerativas. De hecho, proteínas u otros productos génicos derivados de tales retrovirus se encuentran en la sangre o los tejidos de los pacientes."
Experimentos con agregados de Tau
Vorberg siguió esta pista junto con colegas de Bonn y Múnich. Utilizando cultivos celulares, los investigadores simularon la situación en la que las células humanas producen ciertas proteínas a partir de la envoltura de retrovirus endógenos. En concreto, se trataba del HERV-W y el HERV K. Ambos virus están presentes en el genoma humano, pero suelen permanecer inactivos. Sin embargo, los estudios indican que el HERV-W se activa en la esclerosis múltiple y el HERV-K en la enfermedad neurológica "esclerosis lateral amiotrófica" (ELA) y en la demencia frontotemporal (DFT). Ahora, el equipo de Vorberg ha descubierto que las proteínas víricas facilitan el transporte de los llamados agregados tau de célula a célula. Los agregados de tau son pequeños cúmulos de proteínas que aparecen en el cerebro de las personas afectadas por ciertas enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia frontotemporal. "Ciertamente, las condiciones del cerebro son mucho más complejas de lo que nuestro sistema modelo celular puede reproducirlas. No obstante, nuestros experimentos demuestran que los retrovirus endógenos pueden influir en la propagación de agregados de tau entre las células", afirma Vorberg. "Así pues, los retrovirus endógenos no serían desencadenantes de la neurodegeneración, sino que podrían alimentar el proceso de la enfermedad una vez que ya está en marcha".
Mediadores del transporte viral
La investigación actual y estudios anteriores del equipo de Vorberg sugieren que las proteínas víricas sirven como mediadores del transporte de agregados tau porque se insertan en la membrana celular y en la membrana de las llamadas vesículas extracelulares: Éstas son pequeñas burbujas de grasa que segregan las células de forma natural. "Para el transporte de agregados tau de célula a célula, observamos dos vías en particular. La transferencia entre células que están en contacto directo, y el transporte dentro de vesículas que actúan como cápsulas de carga, por así decirlo, y pasan de una célula a otra para acabar fusionándose con ella", explicó Vorberg. "En ambos escenarios, las membranas tienen que fusionarse. Las proteínas de la envoltura de los virus pueden favorecer este proceso. Esto se debe a que muchos virus están adaptados para fusionarse con las células huésped. Esto ocurre mediante proteínas especiales que los virus llevan en su superficie. Si precisamente estas proteínas se incorporan a la membrana celular y a la membrana de las vesículas extracelulares, es comprensible que los agregados tau se propaguen entonces con mayor facilidad."
Puntos de partida para la terapia
En el transcurso del proceso natural de envejecimiento, la regulación de los genes puede cambiar - los retrovirus endógenos originalmente "dormidos" podrían "despertarse" como resultado. De hecho, los síntomas de la mayoría de las enfermedades neurodegenerativas no se manifiestan hasta una edad avanzada. Esto plantea dos posibles enfoques terapéuticos. "Por un lado, se podría intentar suprimir específicamente la expresión génica, es decir, inactivar de nuevo los retrovirus endógenos. Así se llegaría a la raíz del problema", explica Vorberg. "Pero también se podría empezar por otro lado e intentar neutralizar las proteínas víricas, por ejemplo, con anticuerpos".
En busca de anticuerpos
En opinión de los investigadores, es probable que los pacientes con demencia que presentan agregados de tau sean portadores de mayores cantidades de tales anticuerpos. Si fuera posible aislarlos y reproducirlos mediante métodos biotecnológicos, podría desarrollarse una vacuna pasiva. Así, en colaboración con colegas del DZNE de Berlín y Bonn, el equipo de Vorberg se propone buscar específicamente tales anticuerpos en los pacientes. Además, los científicos están estudiando fármacos antivirales. En cultivos celulares, ya han descubierto que tales agentes pueden detener la propagación de los agregados de proteínas. "Este es otro enfoque que nos proponemos seguir", afirma Vorberg.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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