Determinan factores que permiten mutar a un virus humano de ARN y facilitan su contagio

Estudio revela variabilidad en la tolerancia a mutaciones entre las diferentes proteínas virales.

Un equipo del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), compuesto por científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV), ha realizado el primer análisis exhaustivo de cómo las mutaciones afectan al proteoma completo de un virus de ARN. Este hallazgo, publicado en 'Plos Biology', destaca la significativa variabilidad en la tolerancia a mutaciones entre las diferentes proteínas virales.

Los virus de ARN, que utilizan ácido ribonucleico como material genético, poseen una de las tasas de mutación más altas en la naturaleza. Esta característica les permite evadir el sistema inmune y dificulta el desarrollo de fármacos eficaces. La investigación del I2SysBio proporciona nuevos conocimientos que podrían facilitar la creación de medicamentos que disminuyan la posibilidad de que estos virus desarrollen resistencia.

La alta tasa de mutación de los virus de ARN se debe a la ARN polimerasa, una proteína propensa a cometer errores durante la replicación del genoma viral. El análisis de los investigadores mostró que las mutaciones en distintas proteínas virales tienen efectos diversos en la viabilidad del coxsackievirus B3, un virus de ARN que causa inflamación cardíaca en humanos.

Utilizando la técnica de 'escaneo mutacional profundo', los investigadores generaron poblaciones virales con casi todas las mutaciones posibles y emplearon avanzadas técnicas de secuenciación genética para analizar más de 40,000 mutaciones y 1,300 deleciones. "Pocos laboratorios pueden generar y secuenciar con alta fidelidad poblaciones virales tan diversas", afirma Ron Geller, líder del estudio.

El análisis de los investigadores mostró que las mutaciones en distintas proteínas virales tienen efectos diversos en la viabilidad del coxsackievirus B3, un virus de ARN que causa inflamación cardíaca en humanos.

Los resultados revelaron que la tolerancia a las mutaciones varía significativamente entre las diferentes proteínas virales, dependiendo de sus características estructurales y funcionales. Esta variabilidad persiste en distintos tipos de células, salvo en algunos residuos cruciales para la entrada viral en la célula. Este hallazgo subraya la importancia de los factores de entrada en la expansión viral.

El estudio también identificó doce "bolsillos" en las proteínas virales que podrían ser atacados por fármacos. Algunos de estos bolsillos son muy intolerantes a las mutaciones, lo que sugiere que cualquier mutación que conduzca a la resistencia a los fármacos también podría ser letal para el virus. Otros bolsillos mostraron alta tolerancia a las mutaciones, lo que los convierte en menos efectivos como objetivos farmacológicos.

Este análisis pionero proporciona un conjunto de datos crucial para entender mejor la biología y evolución de los virus de ARN, como los poliovirus, rinovirus y enterovirus A71. "Los datos sobre la tolerancia de las proteínas virales a las mutaciones podrían utilizarse para desarrollar fármacos que reduzcan la probabilidad de que el virus desarrolle resistencia", concluye Geller.