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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Las innumerables caras del virus. Hablamos con Antonio Mas.

Las innumerables caras del virus.- Hablando con Científicos - Cienciaes.com

Hacer un duplicado de un objeto es generar una copia idéntica a él, si la copia es buena, se comportará como el original y podrá sustituirlo. La copia de una llave abre la misma puerta que la auténtica, no obstante, si la copia es defectuosa, si se produce un error de copiado, puede que no consiga abrir la puerta y será inútil. El proceso de copiado es un constante de la naturaleza. Los seres vivos somos copias más o menos exactas de nuestros progenitores. Y cada uno de nosotros está construido en base a la generación de billones de copias de una célula primigenia o embrión.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

El embrión contiene en su ADN la información necesaria para generar un nuevo ser y esa información deber copiada billones de veces a lo largo de nuestras vidas. Lógicamente, una información tan compleja y sensible debe ser reproducida con esmero. Un error en Por esa razón, los mecanismos de copiado deben ser tanto más eficaces, cuanto más compleja sea la criatura.

Si intentáramos copiar, letra a letra, una obra literaria, el Quijote por ejemplo, tarde o temprano cometeríamos errores. En una obra así, el cambio por error de una letra por otra, aunque se produzcan varias en cada página, no sería importante para la comprensión del texto, la obra sería igualmente legible. El genoma de una criatura como nosotros se asemeja a obras inmensas que equivalen a bibliotecas enteras con miles de volúmenes escritas con moléculas químicas que equivalen a utilizar un alfabeto de cuatro letras. Esa biblioteca inmensa debe ser copiada entera cada vez que la célula se divide en dos y los errores son inevitables. Una letra cambiada puede como en el caso de El Quijote, no significar nada, sin embargo, si el error de cambiar una letra por otra se produce en la fórmula de una proteína indispensable para la vida, el resultado podría tener consecuencias fatales. Por esa razón, nuestras células contienen sistemas que corrigen los errores y minimizan los problemas.
Ahora bien, ¿qué sucede si el ser a copiar es tan simple que no es capaz de controlar de forma eficaz el proceso de copiado? Se producirían muchos más errores que en células sofisticadas como las nuestras. Ése es el caso de los virus. Estos entes son tan simples que incluso resulta difícil clasificarlos dentro del mundo de los vivos. Un virus es, más bien, como una piedra. Se mueve arrastrado por el ambiente, no se alimenta, ni crece, ni siente atracción por nada de lo que le rodea. Solamente cuando, por azar, entra en contacto con una célula, el virus despierta y se introduce en ella con un único fin: multiplicarse. Su material genético es tan reducido que es incapaz de corregir los errores de copiado, por esa razón, sus copias suelen contener errores cuyas consecuencias son imprevisibles. Es normal que un error en una letra se traduzca en una incapacidad para continuar la cadena de la existencia. Pero las mutaciones se producen al azar y no todas ellas son letales, algunas son válidas y el virus continúa su camino, aunque con alguna propiedad distinta a los demás.

Una persona infectada con el virus de la hepatitis C o con el VIH, el virus del SIDA, puede contener miles de millones de virus en su cuerpo, incluso billones. Tantas veces se copia el virus que los errores son corrientes. Al tratar a un paciente con un fármaco antiviral, puede que inicialmente se gane la batalla, pero suele suceder que, entre la infinidad de copias erróneas del virus, aparezca alguna variación que le permita escapar a los efectos del fármaco. Entonces, por un simple juego evolutivo, esas copias resistentes comenzarán de nuevo a multiplicarse provocando una recaída en la enfermedad. Así es como el virus, mostrando la infinidad de caras que le proporciona su imperfecto sistema de copiado, escapa a los fármacos que los combaten.

Hoy tenemos con nosotros una persona que lucha por comprender a los virus y las consecuencias de sus mutaciones. Su nombre es Antonio Más, investigador en el Centro Regional de Investigaciones Biomédicas (CRIB), y profesor en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Castilla-La Mancha, en Albacete. Antonio Más y de su equipo han participado en investigaciones sobre el virus de la Hepatitis C cuyos resultados han sido publicados en dos revistas científicas de primer orden: Nature Microbiology y Antimicrobial Agents and Chemiotherapy.

El primero de los artículos, firmado por Ron Geller y el equipo de Rafael Sanjuán, en la Universidad de Valencia, con la colaboración de Antonio Mas da cuenta de los resultados de una investigación que estudia la tasa de mutación del virus de la Hepatitis C. Aunque las mutaciones que se producen por efecto de copiado del virus se repartan teóricamente al azar, la investigación ha demostrado que éstas no se distribuyen de forma homogénea sino que unas regiones sufren más variaciones que otras. Existen pues “zonas calientes” que son más propensas a los errores de copiado. Estos descubrimientos son muy importantes porque permitirán, en un futuro, el diseño de fármacos antivirales que tengan en cuenta las tasas de variación de una región concreta del virus, permitiendo así un ataque dirigido a las regiones más estables del su genoma y por lo tanto menos propensas a escapar a los efectos de los antivirales.

El segundo artículo, firmado María Llanos, del Laboratorio de Virología Molecular, y otros miembros del equipo de Antonio Mas estudia cómo el virus de la Hepatitis C interactúa con los componentes de la célula hospedadora y modifica ciertos componentes celulares en su propio beneficio. La polimerasa, una enzima capaz de copiar los ácidos nucleicos, interacciona con la proteína Akt, de tal manera que desplaza su actividad al lugar de la célula en el que se replica el virus. Estos comportamientos abren el camino a nuevas estrategias antivirales encaminadas a inhibir la acción de una proteína de la célula hospedadora, en lugar de atacar directamente al virus, evitando así la aparición de resistencias.
Os invito a escuchar a Antonio Más, investigador en el Centro Regional de Investigaciones Biomédicas (CRIB) y profesor en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Castilla-La Mancha, en Albacete.
Referencias:

Geller et al. Highly heterogeneous mutation rates in the hepatitis C virus genome. Nature Microbiology · April 2016 DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.45

María Llanos Valero et al. Hepatitis C virus RNA-dependent RNA polymerase interacts with the Akt/PKB kinase and induces its subcellular relocalization. Antimicrob Agents Chemother 60:3540 –3550. doi:10.1128/AAC.03019-15.


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