CRISPR y VIH: una nueva técnica con sangre humana revela caminos potenciales hacia la cura. El retrovirus VIH que causa el sida ha sido uno de los grandes olvidados por la pandemia del SARS-CoV-2, a pesar de que cada año se registran más de millón y medio de infecciones en todo el mundo. Ahora, científicos estadounidenses defienden la tesis de que su posible curación puede estar en los mecanismos moleculares que utiliza para replicarse en el organismo.
La pregunta que trae de cabeza a varios grupos de investigadores de Europa, Japón y Estados Unidos es cómo es posible que el VIH, con solo 12 proteínas y un genoma mucho más pequeño que el del nuevo coronavirus, que causa Covid-19, secuestre las células del organismo para replicarse y proceder al proceso infeccioso.
Entre estos grupos destaca el formado por clínicos e investigadores de la Northwestern University, en Illinois, que acaba de difundir un estudio dirigido por Judd Hultquist en Nature Communications.
El laboratorio de este profesor de enfermedades infecciosas está especializado en el desarrollo y la adaptación de enfoques basados en sistemas cuantitativos y de alto rendimiento, para su aplicación en modelos primarios de enfermedades.
El objetivo principal es entender mejor la relación huésped-patógeno. Aprovechando la experiencia diversa en modelos de células primarias, perfiles proteómicos y genómica funcional, el profesor Hultquist y su equipo trabajan en la intersección de la biología de sistemas y las enfermedades infecciosas, definiendo las interacciones huésped-patógeno y sus consecuencias para la replicación y la patogénesis.
Su objetivo -como explica Hultquist- es fortalecer el puente entre los grandes datos y el descubrimiento dirigido a la aplicación clínica para el desarrollo de terapias personalizadas, impulsadas por el huésped.
Desarrollo de terapias personalizadas
Estos investigadores se apoyaron en un nuevo enfoque de edición de genes CRISPR para identificar genes humanos importantes para la infección por VIH. Así, han encontrando 86 genes que pueden desempeñar un papel en la forma en que el virus del sida se replica, incluidos más de 40 que nunca se han analizado en el contexto de la infección por este retrovirus.
En su estudio, el profesor Hultquist, que codirige el Centro de Genómica de Patógenos y Evolución Microbiana de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern, propone un nuevo mapa para comprender cómo el VIH se integra en nuestro ADN y establece una infección crónica.
En su opinión, el arsenal terapéutico actual es una de nuestras herramientas más importantes en la lucha contra la epidemia del VIH y ha sido increíblemente efectivo para suprimir la replicación y propagación viral.
“Pero estos tratamientos no son curativos -matiza-, por lo que las personas que conviven con el VIH deben seguir un tratamiento terapéutico estricto que requiere acceso continuo a una buena atención médica asequible; ese no es el mundo en el que vivimos”.
Hasta ahora, los estudios se han basado en el uso de células cancerosas humanas inmortales (como las células HeLa), conocidas por los científicos desde principios de la década de los años cincuenta del siglo pasado.
Se utilizan como modelos para estudiar cómo se replica el VIH en el laboratorio. Si bien estas células son fáciles de manipular, son modelos imperfectos de células sanguíneas humanas. Además, la mayoría de estos estudios usan tecnología para rechazar la expresión de ciertos genes, pero no los desactiva por completo como con CRISPR, lo que significa que los investigadores no siempre pueden determinar claramente si un gen estuvo involucrado en ayudar o suprimir la replicación viral.
CRISPR e infección por VIH
“Con el sistema CRISPR, no hay intermediarios: el gen está activado o desactivado”, destaca el profesor Hultquist para, a renglón seguido, puntualizar que “esta capacidad de activar y desactivar genes en células aisladas directamente de la sangre humana cambia las reglas del juego: este nuevo ensayo es la representación más fiel de lo que sucede en el cuerpo durante la infección por VIH que podríamos estudiar fácilmente en el laboratorio”.
En este trabajo, las células T, el tipo de célula principal al que se dirige el VIH, se aislaron de sangre humana donada y se eliminaron cientos de genes mediante la edición de genes CRISPR-Cas9. A continuación, infectaron células knock-out con el virus del sida y las analizaron.
Las células que perdieron un gen importante para la replicación viral mostraron una disminución de la infección, mientras que las células que extraviaron un factor antiviral mostraron un aumento de la infección.
El profesor Hultquist defiende que sus hallazgos representan una división perfecta de factores nuevos y conocidos para saber que estaban haciendo algo bien.
“Esta es una gran prueba de concepto de que los pasos y procesos que tomamos para realizar el estudio fueron sólidos y bien pensados. Que casi la mitad de los genes que encontramos se hayan descubierto previamente -dice también- aumenta la confianza en nuestro conjunto de datos. La parte emocionante es que más de la mitad (concretamente 46) de estos genes nunca antes se habían analizado en el contexto de la infección por VIH, por lo que representan nuevas vías terapéuticas potenciales para investigar”.
En este estudio, que recibió financiación de los INH y del Centro de Investigación del sida del Instituto de Virología e Inmunología UCSF-Gladstone, entre otros, participaron también Alexander Marson y Nevan Krogan de la Universidad de California en San Francisco.
