Los investigadores del Instituto Francis Crick han encontrado un mecanismo vital, que antes se pensaba que había desaparecido con la evolución de los mamíferos, que ayuda a proteger las células madre de los mamíferos de los virus de ARN como el SARS-CoV-2 y el virus Zika. Los científicos sugieren que esto podría aprovecharse algún día en el desarrollo de nuevos tratamientos antivirales.
Al infectar a un huésped, un virus ingresa a las células para replicarse. Para la mayoría de las células de los mamíferos, la primera línea de protección son las proteínas, llamadas interferones. Sin embargo, las células madre carecen de la capacidad de desencadenar una respuesta de interferón y ha habido incertidumbre sobre cómo se protegen a sí mismas.
En su estudio, publicado en Science hoy (8 de julio), los científicos analizaron material genético de células madre de ratón y descubrieron que contiene instrucciones para construir una proteína, llamada Antiviral Dicer (aviD), que corta el ARN viral y así evita que los virus de ARN se repliquen. . Esta forma de protección se llama interferencia de ARN, que es el método que también utilizan las células de las plantas y los invertebrados.
Caetano Reis e Sousa, autor y líder de grupo del Laboratorio de Inmunobiología de Crick dice: «Es fascinante aprender cómo se protegen las células madre contra los virus de ARN. El hecho de que esta protección sea también lo que usan las plantas e invertebrados sugiere que podría ser algo que va muy atrás en la historia de los mamíferos, hasta cuando se derramó el árbol evolutivo Por alguna razón, si bien todas las células de los mamíferos poseen la capacidad innata de desencadenar este proceso, parece que solo las células madre confían en él.
«Al aprender más sobre este proceso y descubrir los secretos de nuestro sistema inmunológico, esperamos abrir nuevas posibilidades para el desarrollo de fármacos a medida que nos esforzamos por aprovechar la capacidad natural de nuestro cuerpo para combatir las infecciones».
En experimentos de laboratorio que expusieron células humanas manipuladas al SARS-CoV-2, el virus infectó tres veces menos células madre cuando aviD estaba presente en las células en comparación con cuando los investigadores eliminaron esta proteína.
Los científicos también cultivaron mini organoides cerebrales a partir de células madre embrionarias de ratón y descubrieron que, cuando se infectaban con el virus del Zika, los organoides con aviD crecían más rápidamente y se producía menos material viral que en los organoides sin esta proteína. De manera similar, cuando los organoides se infectaron con SARS-CoV-2, hubo menos células madre infectadas en los organoides con aviD.
Enzo Poirier, autor y postdoctorado en el Laboratorio de Inmunobiología de Crick, dice: «El motivo por el que las células madre utilizan este mecanismo de defensa diferente sigue siendo un misterio. Es posible que el proceso del interferón cause demasiado daño a las células madre, por lo que los mamíferos, incluidos los humanos , han evolucionado para proteger a estas células preciosas de este daño. Todavía hay mucha incertidumbre sobre cómo se protegen estas células de los virus, que estamos emocionados de explorar más a fondo «.
Los investigadores continuarán este trabajo, creando un modelo de ratón que les permita estudiar más a fondo los efectos y la importancia de aviD en las células madre de mamíferos.
Fecha: 8 de julio de 2021