Una nueva investigación sobre la estructura del virus de la inmunodeficiencia humana VIH ha revelado un nuevo y prometedor objetivo farmacológico para tratar la infección por VIH, que afecta a más de 1 millón de estadounidenses y 40 millones de personas en todo el mundo. Los hallazgos, publicados hoy en ciencia , demuestre que las células infectadas por el virus pueden leer el código genético del virus de dos maneras diferentes. El resultado es que las células infectadas producen dos formas diferentes de ARN del virus.
"Esta diversidad funcional es esencial para que el virus se replique en el cuerpo. El virus debe tener un equilibrio adecuado entre las dos formas de ARN", dice Joshua Brown, autor principal del estudio. "Durante décadas, el científicola comunidad ha sabido que existen dos formas estructurales diferentes de ARN del VIH: simplemente no sabían qué controla ese equilibrio. Hemos descubierto que un solo nucleótido está teniendo un gran efecto, que es un cambio de paradigma en la comprensión del funcionamiento del VIH."
Crucialmente, "Puedes imaginar que si pudieras idear un medicamento que apunte al código genético en ese punto específico y cambiarlo a una sola forma, teóricamente podría prevenir una mayor infección", dice Brown,quien obtuvo su doctorado de la UMBC en 2018 y continúa investigando allí mientras completa su MD
Una nueva trayectoria
"Una de las cosas en las que estamos trabajando ahora es probar diferentes moléculas que podrían cambiar el equilibrio entre las dos formas, de modo que potencialmente podrían usarse como tratamiento para el VIH", dice Issac Chaudry, estudiante de tercer año en UMBC yun autor en el papel.
Este emocionante trabajo proviene de un grupo de investigación dirigido por Michael Summers, Robert E. Meyerhoff, Presidente de Excelencia en Investigación y Mentoría y Profesor Distinguido de la Universidad de UMBC. Summers ha estado realizando investigaciones innovadoras sobre el VIH durante décadas. Por lo general, el enfoque del grupo esen ciencias básicas.
"El descubrimiento de drogas no es la dirección en la que suele ir el laboratorio de Summers, pero este fue un hallazgo tan impactante en un área muy atractiva que tomamos la iniciativa de comenzar a investigarlo", dice Brown. "Pero todavía estamosen las primeras etapas "
Tratamientos más efectivos para más pacientes
Gracias a una importante investigación sobre el VIH en las últimas décadas, hoy el SIDA es una enfermedad manejable. Sin embargo, las terapias pueden tener efectos secundarios, los regímenes de medicamentos pueden ser complejos y las opciones de tratamiento pueden ser limitadas para pacientes con otras afecciones, comoproblemas hepáticos o renales.
Muchas terapias, incluso si vienen en forma de una sola píldora, contienen varios medicamentos dirigidos a diferentes partes del ciclo de replicación del virus. Eso es necesario porque el código genético del VIH, que está hecho de ARN, muta rápidamente. Esto permite que el viruspara adaptarse y volverse resistente a las terapias actuales contra el VIH. Si un medicamento se dirige a un área que ha mutado en un paciente determinado, es posible que el medicamento ya no funcione para ellos. Al usar varios medicamentos a la vez, es más probable que el régimen continúe funcionandoa lo largo.
Pero el área del genoma de ARN del VIH en la que se centra esta nueva investigación está "altamente conservada". Esto significa que la tasa de mutación es menor que en otros lugares del genoma, explica Ghazal Becker, un alumno de UMBC 2019 y autor delEl resultado es "hay más posibilidades de que un medicamento dirigido a esa región sea efectivo por más tiempo", dice.
También podría significar que un medicamento sería suficiente, en lugar de que los pacientes necesiten varios medicamentos para hacer el trabajo ". Si se dirige a una región conservada, puede llegar a un plan de tratamiento que use solo un medicamento,"dice Aishwarya Iyer, una alumna de la UMBC de 2018, actual doctorado / doctorado en la Facultad de medicina de la Universidad de Maryland y autora del artículo." Podría tener menos efectos secundarios y podría ofrecer más opciones de tratamiento a personas con diferentescondiciones de salud."
Expandiendo el horizonte de investigación
Esta nueva investigación abre una gama de oportunidades para el grupo de investigación de Brown y otros. "Estamos muy interesados en ver cómo otros laboratorios interpretarán nuestros resultados, los ampliarán y posiblemente encontrarán otras aplicaciones para este tipo de función de ARN,"Brown dice.
Esos resultados futuros y cualquier terapia nueva que permitan podrían tener un impacto importante ". Cada vez que recibimos un nuevo medicamento contra el VIH, mejoramos exponencialmente las posibilidades de que las personas encuentren un medicamento que funcione para ellos, donde la resistencia es un poco menos probable", dice Hannah Carter, alumna de la UMBC de 2017, actual estudiante de doctorado / doctorado en la Universidad de Michigan y autora del artículo." Cada vez que un nuevo medicamento puede aparecer en escena, eso es una mejora significativa para la vidade pacientes con VIH "
La investigación también podría tener efectos más allá del VIH. "Algunas investigaciones sobre el VIH han sentado las bases de cómo entendemos los coronavirus", agrega Carter. "Toda la ciencia básica en VIH termina teniendo un efecto dominó en toda la virología".
El efecto dominó podría ir aún más lejos. "La idea de que una única diferencia de nucleótidos está cambiando la estructura y la función del ARN que tiene miles de nucleótidos de largo podría abrir un aspecto completamente nuevo de la biología celular", dice Chaudry. "Podríaes posible que haya genes de mamíferos que operan de manera similar, y todo el mecanismo podría ser algo aplicable también a otros genes humanos. Creo que todo el paradigma podría proporcionar una nueva perspectiva para la biología del ARN ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Maryland, condado de Baltimore . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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