Nueva molécula de diseño hace explotar al HIV y evita infección celular.

DAVEI-molecula

La molécula DAVEI se compone de dos partes principales: la Región Membrana Proximal Externa (MPER), que une a las membranas virales, y la cyanovarin (CVN), que se une a la capa de azúcar de la espiga de las proteínas virales.

La búsqueda de una forma efectiva de combatir la propagación del virus de inmunodeficiencia humana, precursora viral del SIDA, ha sido un reto para los científicos y médicos, porque el virus es muy escurridizo y muta con frecuencia y, consecuentemente, rápidamente se convierte en inmune a los medicamentos. Un equipo de investigadores de la Universidad de Drexel intenta ir un paso por delante de los virus con un microbicida que han creado que puede engañar al VIH “haciéndolo estallar antes de tiempo” (como un pop-corn que estalla) y enviándolo al olvido. Esta nueva generación de moléculas de diseño abren una importante oportunidad para desarrollar un microbicida tópico para bloquear la transmisión del VIH y/o complementar las terapias contra el SIDA.

Su nombre es DAVEI, acrónimo de – “Doble acción virolítica inhibidor de ingreso” – y puede jugarle una mala pasada al VIH. (“Dual Action Virolytic Entry Inhibitor”)

DAVEI fue inventado y probado por los científicos de la Universidad de Ingeniería de Drexel; Escuela de Ingeniería Biomédica, Ciencia y Sistemas de Salud; y Facultad de Medicina, y es el último en una nueva generación de tratamientos del VIH que funcionan destruyendo específicamente el virus sin dañar las células sanas.

“Mientras que recientemente se han anunciado varias moléculas que destruyen el VIH, DAVEI es único entre ellos en virtud de su diseño, especificidad y alta potencia,” dijo el Dr. Cameron Abrams, profesor en la Universidad de Ingeniería de Drexel y un investigador principal del proyecto.

Un equipo codirigido por Abrams y el Dr. Irwin Chaiken en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Medicina de Drexel e incluyendo y los doctorados Arangassery Romero Bastian y R. V. Kalyana Sundaram y el Dr. Mark Contarino, un ex alumno de la escuela de Ingeniería Biomédica de Drexel, ha desarrollado una proteína quimérica por vía de ingeniería recombinante – es decir, una molécula que es un montaje de piezas de otras moléculas y diseñadas para un propósito específico, en este caso para combatir el VIH. Su investigación se publicará en la edición de octubre de la American Society for Microbiology’s Antimicrobial Agents and Chemotherapy.

La idea detrás de DAVEI era diseñar una molécula que se apropie de la maquinaria de fusión del virus, las herramientas que utiliza para unir a y atacar a una célula sana y engañarla para que el virus se autodestruya.

VIH invade una célula sana colocando primero por vía de unos “picos” proteícos que luego colapsan para tirar las membranas virales y celulares juntas, fusionarlas y permitiendo que el contenido genético del virus entre en la célula sana. La célula es reprogramada por el material genético viral para producir más virus en lugar de realizar su función normal, que, en el caso de las células infectadas por el VIH, implica la inmunidad normal. El SIDA es el resultado final.

“Presumíamos que un papel importante de la maquinaria de fusión es abrir la membrana viral cuando se dispara, y se deduce que un disparador no necesariamente tiene que ser una célula condenada”, dijo Abrams. “Así hemos imaginado las formas particulares de trabajar de los componentes de la maquinaria de fusión y diseñado una molécula que desencadenaría esta acción prematuramente”, dijo Abrams.

El equipo había diseñado a DAVEI a partir de dos ingredientes principales. Una parte, llamada la Region de la Membrana Proximal Externa (MPER), que en sí mismo es una pequeña pieza de la maquinaria de fusión e interactúa fuertemente con membranas virales. La otra pieza, llamada cyanovirin, se une a la capa de glusídica (azúcar) de la espiga de la proteína. Trabajando juntas, las MPER y el cyanovirin en DAVEI “gatilla” la maquinaria de la fusión de una manera que imita las fuerzas que siente el virus cuando sujeta a una célula.

“A falta de una mejor explicación, DAVEI ‘engaña’ al virus y le hace ‘creer’ que va a infectar una célula sana, cuando, en realidad, no hay nada allí para que pueda infectar” dijo Abrams. “En cambio, se libera su carga genética de forma inofensiva y muere.”

El Laboratorio de Chaiken ha estudiado los mecanismos moleculares de las interacciones de las proteína de cobertura del VIH-1 y el diseño de agentes que combaten el VIH basados en esa estructura. Los investigadores produjeron el DAVEI mediante ingeniería de proteínas recombinantes y utilizaron pseudoviruses HIV-1 para demostrar que podían romper físicamente e inactivar irreversiblemente las partículas del virus.

“DAVEI y otra nueva generación de inactivadores virolíticos abren una importante oportunidad para desarrollar un microbicida tópico para bloquear la transmisión del VIH y al mismo tiempo proporcionan ideas conducentes para descubrir estrategias de tratamiento para las personas que ya están infectadas”, dijo Chaiken.

“Nuestra esperanza es que al determinar las fuerzas estructurales dinamizadoras de ambos inhibidores y la maquinaria de entrada viral que permitan la inactivación de los “picos” proteicos ayudarán a avanzar en diseños moleculares con mayor potencia, especificidad y potencial clínico para la prevención y el tratamiento”.

FUENTE:

http://drexel.edu/now/news-media/releases/archive/2013/September/DAVEI-HIV-molecule/

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