Comprender el progreso de las infecciones virales

Se ha creado un modelo de expresión viral que puede utilizarse para simular y analizar un gran número de infecciones virales, incluida la del SARS-CoV-2

13.10.2020 - Alemania

Tiene un tamaño de sólo 120 millonésimas de milímetro pero puede paralizar países enteros: el virus de la Corona. Incluso si desapareciera un día, las infecciones virales seguirán siendo una de las enfermedades más frecuentes y difíciles de tratar en los seres humanos. Incluso décadas de investigación han producido sólo unas pocas vacunas estandarizadas y estrategias de tratamiento para combatir sólo un pequeño número de virus. Tampoco se ha investigado mucho sobre los mecanismos de acción de los virus, lo cual fue una razón para que el Prof. Guiscard Seebohm y su equipo del Instituto de Genética de Enfermedades Cardíacas de la Universidad de Münster centraran su atención precisamente en este tema. Y el equipo ha logrado un desarrollo innovador: ha creado un modelo de expresión viral que puede utilizarse para simular y analizar un gran número de infecciones virales, incluida la del SARS-CoV-2.

Marlen Keß

El líder del equipo, el profesor Guiscard Seebohm, en la estación de medición de pinzas de parcheo.

Un virus mucho menos conocido que el SARS-CoV-2, pero que puede ser transmitido de la misma manera, es el virus Coxsackie B3 (CVB3). "Sus síntomas", explica Guiscard Seebohm, "son mayormente similares a los de la gripe, así como el tiempo de recuperación: después de dos o tres semanas, cualquier paciente con una infección de CVB3 está, por regla general, bien de nuevo, y no tiene ningún impedimento obvio a largo plazo". Pero - no siempre, dice Guiscard Seebohm, quien dirige el departamento de Electrofisiología Celular y Biología Molecular. Aparte de las infecciones agudas, explica, una infección viral también contiene el riesgo de una infección crónica, con la consecuencia de daños continuos en ciertos órganos internos - que pueden llevar a la muerte. Esto significa que meses o incluso años más tarde, una inflamación del músculo cardíaco, o diabetes de tipo 1, puede ocurrir en algunos pacientes que tuvieron CVB3 en el pasado. Los exámenes histológicos de los pacientes mostraron, en algunos casos, serios daños en la estructura de los tejidos. Además: incluso años después de que se produjera la infección aguda, los análisis de tejidos prueban la existencia de un virus en los genes.

Hasta ahora no se ha estudiado lo suficiente la cuestión de cómo una infección por CVB3 se vuelve crónica y cómo progresa exactamente una infección aguda. En este sentido, el equipo de Guiscard Seebohm ha logrado dar un gran paso adelante. Desarrolló un modelo de expresión para el CVB3, basado en células madre, para llegar al fondo de los mecanismos de acción en este virus - como prototipo para los efectos de los virus en general. En un estudio, el modelo fue probado para su control en células de músculo cardíaco cultivadas a partir de células madre. En el proceso, el equipo de investigadores pudo lograr una integración estable de la información genética de una variante no infecciosa del CVB3 en el material genético de las células madre humanas. Estas últimas pueden ser convertidas en cualquier tipo de tejido humano en el laboratorio, lo que permite investigar con precisión los mecanismos virales. La expresión del CVB3 puede activarse específicamente mediante una señal química.

Guiscard Seebohm está encantado con este éxito, porque, como dice, "Como resultado de este sistema único de expresión viral humana basado en células madre, ahora será posible simular un gran número de enfermedades en su progresión y, por primera vez, analizarlas con la máxima precisión". En opinión de Guiscard Seebohm hay algo más que es igual de importante: el sistema es completamente controlable. El equipo de investigadores logró dirigir la expresión del CVB3 en el modelo de expresión en el tiempo, tanto en las células madre como en las células diferenciadas del músculo cardíaco. Al mismo tiempo, los investigadores pudieron variar la cantidad de proteínas virales producidas así como su localización. En otras palabras, el alcance de la infección viral, el patrón de infección y la progresión temporal pueden adaptarse a cualquier tema en el que trabajen los investigadores.

La producción del primer modelo de expresión viral totalmente controlable en células humanas, su funcionalidad comprobada y la posibilidad de transferirlo a los pacientes abren numerosos enfoques nuevos para la investigación. No sólo se puede examinar con una resolución muy alta cualquier infección por el CVB3 y otros virus como el Corona y el Influenza; este nuevo método también significa que se pueden ampliar los límites de lo que se puede investigar. Los estudios de seguimiento de la expresión controlada del CVB3 en el HiPSC ya están en marcha y muestran resultados prometedores. Por último, pero no menos importante, el Dr. Stefan Peischard, el autor principal del estudio ahora publicado, y sus colegas del equipo de Seebohm esperan que su trabajo conduzca a beneficios significativos para los pacientes.

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