Investigadores del Instituto de Graduados de Ciencias y Tecnología de Okinawa (OIST, por sus siglas en inglés), en Japón, han fotografiado por primera vez la estructura de un componente central del virus del Ébola en una resolución casi atómica. Los investigadores se centraron en una parte del virus llamada nucleocápside (NC), un complejo de proteínas que actúa como una estructura de soporte para el material genético viral, que permite al virus replicar su carga útil mortal, con un efecto devastador.

El estudio, publicado en la revista ‘Nature’, fue dirigido por el profesor Matthias Wolf y el autor principal, el doctor Yukihiko Sugita, de la Unidad de Microscopía Crio-Electrónica Molecular de OIST (MCEMU, por sus siglas en inglés) en colaboración con el virólogo de renombre mundial Yoshihiro Kawaoka (Universidad de Tokio y la Universidad de Wisconsin-Madison, Estados Unidos), el profesor Takeshi Noda (Universidad de Kyoto) y el biólogo estructural Hideyuki Matsunami (OIST).

El doctor Sugita aisló los complejos de nucleoproteína-ARN, que constituyen el núcleo de las NC, con un alto grado de pureza, luego los analizó con un microscopio crioelectrónico (crio-EM) para observar de cerca su estructura. «Antes de este estudio, solo sabíamos acerca de las piezas más pequeñas de la estructura de NC –dice Sugita–. Ahora que podemos verlo como un todo, puede ayudar a encontrar objetivos para medicamentos antivirales».

El virus completo del Ébola es una pequeña estructura filamentosa invisible que aparece como una hebra corta de cabello cuando se magnifica miles de veces. Dentro de estos filamentos se encuentran las piezas que conforman un virus funcional: NC y proteínas de la matriz, ambas envueltas en glicoproteínas de superficie y una envoltura viral.

Pero ni los científicos de OIST ni el público estuvieron en peligro por el estudio: el complejo NP-ARN se produjo sin ninguna secuencia de ARN viral real en células no infecciosas cultivadas en el laboratorio de bioseguridad en OIST y no representó ningún riesgo. «Es como las partes de un coche –dice el profesor Wolf–. A menos que el chasis, el motor, las ruedas, etcétera, estén todos juntos, nada funciona. Así es como son las partículas que estudiamos: la mayoría de sus componentes están ausentes. Es inofensivo».

Hacia posibles formas de destruir el virus

Estudios anteriores habían analizado la estructura de NC mediante una técnica llamada tomografía electrónica, pero la reconstrucción crio-EM generada por el equipo de OIST tiene una definición mucho más alta, que resuelve nucleótidos de ARN individuales y cadenas laterales de aminoácidos. «Nuestro artículo muestra por primera vez cómo se ve la estructura NC en una resolución casi atómica», afirma el profesor Wolf.

Fue un proceso lento lograr esta imagen. «Los complejos de proteínas son muy frágiles –apunta Sugita–. Obtener una muestra completa fue muy difícil». Una vez que se prepararon las muestras, el equipo tardó más de 18 meses en encontrar la manera correcta de reconstruir el NC como un modelo digital.

La estructura helicoidal del complejo de proteínas es engañosamente simple, pero tiene una gran complejidad. Descartar el número preciso y la simetría con solo algunos de los pequeños bloques de construcción de proteínas de la hélice puede invalidar todo el modelo.

Pero después de la búsqueda sistemática, algunos consejos proporcionados por la publicación de otro equipo y una nueva perspectiva aportada por su propio análisis de alta resolución, el arduo trabajo del equipo OIST dio sus frutos; todo encajado en su lugar. «Ahora que tenemos una imagen clara de cómo se ve realmente esta estructura –dice el profesor Wolf–, estamos un paso más cerca de descubrir cómo funciona todo el virus».

El modelo tridimensional generado a partir de las imágenes crio-EM proporciona una base precisa para futuros trabajos. Los investigadores ahora podrán realizar estudios dirigidos con precisión de toda la estructura NC del virus de Ébola, que puede indicar formas de derrotar al virus.

Fuente: infosalus.com