Un virus mortal transportado por murciélagos frugívoros - DARPA

 Un virus mortal transportado por murciélagos frugívoros

 

 https://research.cornell.edu/news-features/deadly-virus-carried-fruit-bats

 A medida que las poblaciones humanas han aumentado en todo el mundo, las personas han invadido cada vez más los hábitats de la vida silvestre. A menudo, los animales pierden en estos encuentros, pero para los humanos también ha habido un precio que pagar: enfermedades mortales previamente desconocidas que han saltado de los animales a los humanos. El ébola es uno de los más conocidos, pero hay otros: virus que han vivido con sus huéspedes animales durante miles de años en un equilibrio cuidadosamente orquestado en el que ni el huésped ni el virus pueden destruirse por completo.

Cuando estos virus finalmente tienen la oportunidad de infectar a los humanos, provocan altas tasas de mortalidad. “Matar al huésped no es bueno para el virus”, dice Héctor Aguilar-Carreno, Microbiología e Inmunología. “Lo más probable es que los virus que han estado viviendo con los humanos durante miles de años, como la gripe, hayan coevolucionado con nosotros. Saben cómo replicarse dentro de nosotros y propagarse de humano a humano sin matarnos, en su mayor parte. Pero un virus que no evolucionó con nosotros, uno que acabamos de encontrar recientemente, no puede hacer eso todavía”.

Brotes del virus Nipah
Aguilar estudia los Henipavirus, un género de la familia de virus conocidos como Paramyxoviridae. Las enfermedades humanas comunes, como el sarampión, las paperas y la parainfluenza, son causadas por virus de esta familia, pero hasta hace muy poco tiempo, los henipavirus, transmitidos por los murciélagos de la fruta, no se sabía que infectaran a los humanos. Eso cambió en 1999 cuando ocurrió el primer brote del virus Nipah en Malasia y Singapur. Otros brotes siguieron en el transcurso de las próximas dos décadas en Bangladesh, Filipinas e India en el verano de 2018. “El virus Nipah mata del 40 al 100 por ciento de las personas infectadas”, dice Aguilar. “Todos estos brotes finalmente fueron contenidos. Ocurrieron en aldeas remotas, pero si incluso una de esas personas infectadas hubiera llegado a una gran ciudad con una densa población humana, podría haber sido una historia completamente diferente”.

Estudiando cómo infecta el virus Nipah
Para comprender y contrarrestar la amenaza de los henipavirus, Aguilar y su laboratorio estudian cómo el virus Nipah y su primo, el virus Hendra, ingresan e infectan una célula. “Observamos los mecanismos de esa entrada”, dice Aguilar. “Es muy inteligente. El virus tiene una proteína de unión y una proteína de fusión que actúan en conjunto, como un robo, para ingresar a la célula”.

 Los investigadores descubrieron los receptores relevantes en la superficie de una célula, ephrinB2 y ephrinB3, a los que se une la proteína de unión del virus Nipah. También identificaron el mecanismo por el cual la proteína de unión provoca que la proteína de fusión se abra e inserte un pico a través de la membrana celular, fusionando así el virus y las membranas celulares. Una vez fusionado, el ARN del virus puede moverse dentro del citoplasma celular y replicar miles de copias de sí mismo.

“Algo poco común sobre el virus Nipah es que fusiona la célula infectada con las células no infectadas que la rodean”, dice Aguilar. “Forma un sincitio, una fusión de hasta cientos de células. Así es como gana maquinaria adicional para hacer más de sí mismo”.

Dado que el virus Nipah requiere el laboratorio de bioseguridad del más alto nivel, que Cornell no tiene, Aguilar colabora con el Laboratorio de las Montañas Rocosas de los Institutos Nacionales de Salud en Hamilton, Montana y el Centro para el Control de Enfermedades en Atlanta, Georgia para trabajar con el virus vivo. Gran parte de su investigación, sin embargo, no requiere el virus completo. “Hacemos el 99 por ciento de nuestro trabajo aquí en Cornell en mi laboratorio”, dice. “Hemos diseñado formas de observar la entrada viral y el ensamblaje viral sin usar el virus vivo completo”.

Los investigadores crean partículas similares a virus al eliminar una parte del virus, el material genético infeccioso. Luego estudian la parte que queda. También diseñan pseudovirus poniendo una parte de un virus peligroso como las glicoproteínas del virus Nipah en otro virus que no es virulento. Esto les permite investigar las proteínas de unión y fusión del virus Nipah sin tener que preocuparse de que el virus Nipah real infecte una célula. “También hacemos mutaciones en las proteínas”, explica Aguilar. “Las mutaciones nos ayudan a determinar qué parte de la proteína tiene un efecto determinado. Entonces, si muto cierta parte y la proteína ya no puede realizar una acción particular, entonces sé que esa parte debe ser importante para esa acción”.

 El Proyecto DARPA sobre Henipavirus
Aguilar y su laboratorio son parte de un gran proyecto, encabezado por Raina Plowright en la Universidad Estatal de Montana que recientemente recibió una subvención de aproximadamente $ 10 millones de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos (DARPA). Con la participación de al menos una docena de laboratorios, el proyecto DARPA analizará los Henipavirus que transmiten las poblaciones de murciélagos de la fruta en todo el mundo. Los murciélagos portan los virus sin enfermarse y transmiten el virus a través de la orina, la saliva y las heces. Los colaboradores de Aguilar tomarán muestras de orina de murciélagos frugívoros y las secuenciarán para obtener las secuencias de ARN de los Henipavirus que portan los murciélagos. Luego, esas secuencias se enviarán al laboratorio de Aguilar, donde él y sus colegas analizarán la probabilidad de que un virus en particular salte a los humanos.

“Sabemos que los virus Nipah y Hendra son dos de alrededor de 20 Henipavirus descubiertos que tienen el potencial de saltar a los humanos. Queremos ver cuán estrechamente relacionados están estos otros Henipavirus con Nipah y Hendra”, explica Aguilar. “Observaremos las secuencias de ARN, pero también tenemos varios ensayos funcionales que usaremos. Por ejemplo, veremos si se unen a los mismos receptores en la superficie celular de sus anfitriones que Nipah y Hendra; si pueden fusionarse con la célula de la misma manera; y si pueden ingresar a la célula y ensamblarse allí para crear nuevos virus”.

Trabajando en una vacuna, ahora
Al final, todos los datos generados por el laboratorio de Aguilar y otros serán analizados por modeladores informáticos para generar un escenario mundial de las probabilidades de que un virus en particular se propague a los humanos. Sin importar los resultados, Aguilar también trabaja en la posibilidad de una vacuna para el virus Nipah y sus familiares. Usando partículas similares a virus, él, su laboratorio y sus colaboradores están probando si son capaces de estimular el sistema inmunológico sin infectar al huésped. Hasta ahora, los resultados parecen prometedores.

Aguilar tiene respeto por los virus que estudia. “Son extremadamente notables”, dice. “Puedes considerarlos como la forma de vida más simple o sin vida en absoluto. Son básicamente una pieza de material genético. El virus Nipah, por ejemplo, tiene solo seis genes. Un ser humano tiene más de 20.000 genes, pero estos seis genes son capaces de superar a un ser humano completo. Es increíble ver esto, descubrir cómo sucede esto”.