Un estudio explica cómo puede mutar el virus de la gripe aviar para permitir que se replique en mamíferos

MADRID, 19 (EUROPA PRESS)

Un equipo de investigación del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL, por sus siglas en inglés) de Grenoble, en Francia, ha estudiado el proceso de replicación de los virus de la gripe y ha arrojado luz sobre las diferentes mutaciones que puede sufrir el virus de la gripe aviar para poder replicarse en células de mamíferos, según han recogido en un estudio publicado en 'Nature Communications'.

Algunas cepas de gripe aviar pueden causar enfermedades graves y muertes. Por suerte, las diferencias biológicas entre aves y mamíferos normalmente impiden que la gripe aviar se propague de las aves a otras especies. Para infectar a los mamíferos, el virus de la gripe aviar debe mutar para superar dos barreras principales: la capacidad de entrar en la célula y replicarse dentro de ella. Para causar una epidemia o pandemia, también debe adquirir la capacidad de transmitirse entre humanos.

Sin embargo, la contaminación esporádica de mamíferos domésticos y salvajes por la gripe aviar es cada vez más frecuente. Preocupa especialmente la reciente infección inesperada de vacas lecheras en los Estados Unidos por una cepa aviar H5N1, que corre el riesgo de volverse endémica en el ganado vacuno. Esto podría facilitar la adaptación a los seres humanos, en los que se han notificado algunos casos de transmisión que hasta ahora solo han dado lugar a síntomas leves.

En el centro de este proceso se encuentra la polimerasa, una enzima que organiza la replicación del virus dentro de las células huésped. Esta proteína flexible puede reorganizarse según las diferentes funciones que realiza durante la infección, entre ellas la transcripción (copiar el ARN viral en ARN mensajero para fabricar proteínas virales) y la replicación (hacer copias del ARN viral para empaquetarlo en nuevos virus).

Dos polimerasas virales y una proteína de la célula huésped, la ANP32, forman el complejo de replicación, una máquina molecular que lleva a cabo la replicación. La ANP32 actúa como estabilizador de ciertas proteínas celulares gracias a una estructura clave: su larga cola ácida. En 2015, se descubrió que la ANP32 es fundamental para la replicación del virus de la gripe, pero su función no se entendía por completo.

Los resultados del nuevo estudio muestran que la ANP32 actúa como un puente entre las dos polimerasas virales, llamadas replicasa (crea copias del ARN viral) y encapsidasa (empaqueta la copia dentro de una capa protectora con la ayuda de la ANP32).

A través de su cola, la ANP32 actúa como estabilizador del complejo de replicación, lo que permite que se forme dentro de la célula huésped. Curiosamente, la cola de la ANP32 difiere entre las aves y los mamíferos, aunque el núcleo de la proteína sigue siendo muy similar. Esta diferencia biológica explica por qué el virus de la gripe aviar no se replica fácilmente en los mamíferos y los seres humanos.

El investigador postdoctoral en el grupo de Cusack y primer autor de la publicación, Benoît Arragain, ha destacado que la diferencia entre la ANP32 aviar y la humana es una inserción de 33 aminoácidos en la cola del ave. "Para que la polimerasa adaptada a las aves se replique en células humanas, debe adquirir ciertas mutaciones para poder utilizar la ANP32 humana", ha añadido.

Para entender mejor este proceso, Arragain y sus colaboradores obtuvieron la estructura de las conformaciones de la replicasa y la encapsidasa de una polimerasa de gripe aviar adaptada a humanos (de la cepa H7N9) mientras interactuaban con la ANP32 humana. Esta estructura brinda información detallada sobre qué aminoácidos son importantes para la formación del complejo de replicación y qué mutaciones podrían permitir que la polimerasa de gripe aviar se adapte a las células de mamíferos.

Estos nuevos conocimientos sobre el complejo de replicación de la gripe pueden utilizarse para estudiar las mutaciones de la polimerasa en otras cepas similares del virus de la gripe aviar. De este modo, es posible utilizar la estructura obtenida de la cepa H7N9 y adaptarla a otras cepas como la H5N1.

"La amenaza de una nueva pandemia causada por cepas de gripe aviar altamente patógenas, adaptadas a los humanos y con una alta tasa de mortalidad, debe tomarse en serio", ha advertido el científico sénior del EMBL Grenoble que dirigió el estudio, Stephen Cusack. Según ha explicado, "una de las respuestas clave a esta amenaza incluye el monitoreo de las mutaciones del virus en el campo. Conocer esta estructura nos permite interpretar estas mutaciones y evaluar si una cepa está en vías de adaptación para infectar y transmitirse entre mamíferos".

Estos resultados también son útiles a largo plazo para el desarrollo de fármacos contra la gripe, ya que no existen medicamentos que se dirijan específicamente al complejo de replicación. "Pero esto es solo el principio", ha asegurado Cusack señalando que "lo que queremos hacer es comprender cómo funciona dinámicamente el complejo de replicación, es decir, saber con más detalle cómo realiza activamente la replicación". El grupo ya ha llevado a cabo con éxito estudios similares sobre el papel de la polimerasa de la gripe en el proceso de transcripción viral.