Nuevo estudio proporciona una visión detallada de cómo el virus de la hepatitis B establece una infección crónica
Líneas de células hepáticas humanas (verdes, con núcleos azules) infectadas con el VHB expresan una proteína del VHB (en rojo) en esta imagen capturada por microscopía de inmunofluorescencia. Crédito: Stephanie Maya, Universidad de Princeton
Investigadores de Princeton han determinado cómo cinco proteínas celulares contribuyen a un paso esencial en el ciclo de vida del virus de la hepatitis B (VHB). El artículo que describe estos hallazgos apareció el 11 de marzo de 2021 en la revista Nature Communications.
Los virus han estado con nosotros, dando forma a nuestras vidas, sociedades y economías durante milenios. Mientras que algunos virus explotan rápidamente en el escenario mundial, otros arden en nuestras comunidades durante décadas, destruyendo vidas pero generando pocos titulares. El virus de la hepatitis B no ha causado ningún confinamiento a nivel nacional ni caídas de la bolsa de valores porque se propaga lentamente de persona a persona y rara vez es fatal de inmediato. No obstante, es increíblemente dañino porque puede establecer una infección crónica de por vida con profundas consecuencias para sus víctimas.
«Se estima que dos mil millones de personas han estado expuestas al VHB, de las cuales entre 250 y 400 millones tienen una infección crónica», dijo Alexander Ploss, profesor asociado de biología molecular en la Universidad de Princeton y autor principal del estudio. «Actualmente, no hay cura para la infección crónica por VHB, y los pacientes deben seguir un régimen antiviral de por vida. Aproximadamente 887 000 personas mueren cada año por enfermedades hepáticas o cáncer de hígado relacionadas con el VHB».
Ploss y su El equipo se esfuerza por comprender el ciclo de vida del VHB con la esperanza de encontrar una forma de evitar que el virus establezca infecciones crónicas dañinas.
«La formación de ADN circular covalentemente cerrado (cccDNA) a partir de bacterias circulares relajadas es fundamental para la replicación del VHB ADN (ADNrc) que el virus lleva a la célula huésped durante la infección inicial», dijo Ploss. «Recientemente hemos demostrado que el VHB se basa en cinco proteínas del hospedador: PCNA, complejo RFC, POL, FEN-1 y LIG1, que son necesarias y suficientes para este paso de conversión».
Como su nombre lo indica, el rcDNA es un bucle de ADN. El ADN es una molécula formada por nucleótidos dispuestos de forma lineal a lo largo de hebras complementarias emparejadas. La secuencia de nucleótidos de una hebra codifica las instrucciones para fabricar una proteína, mientras que la otra hebra es su imagen especular. Mientras que el ADN celular humano contiene más de 20.000 genes, el genoma del ADN del VHB solo contiene cuatro. Ninguna de las proteínas virales producidas a partir de estos genes es necesaria para la conversión de rcDNA a cccDNA. En cambio, el virus coopta las proteínas celulares para lograr este y otros pasos de la replicación viral.
Investigadores de Princeton han diseccionado los pasos que toman las proteínas celulares para convertir el ADN circular relajado (ADNrc) del virus de la hepatitis B (VHB) en ADN circular cerrado. (cccDNA), un proceso que tiene lugar en los núcleos de las células infectadas y es fundamental para el establecimiento de la infección crónica por VHB. Se muestran los pasos de reparación del hilo positivo (panel superior) y el hilo negativo (panel inferior). Una proteína viral llamada Pol está unida a la cadena negativa, mientras que un cebador de ARN (línea roja) está vinculado a la cadena positiva. Crédito: Lei Wei, Universidad de Princeton
Una característica clave del rcDNA del VHB es que cada una de sus dos hebras contiene una brecha en su secuencia de nucleótidos. Una hebra, llamada hebra positiva, tiene un espacio que es considerablemente más grande que el espacio de la otra hebra negativa y que está desplazado del mismo. Las células perciben las lagunas en el ADN como un daño que debe rellenarse y repararse. Las proteínas celulares que llevan a cabo la reparación del ADN no pueden diferenciar entre el ADN viral y el ADN celular, por lo que se ponen a trabajar «reparando» el rcDNA tan pronto como llega al núcleo. Este proceso de reparación convierte el rcDNA en un círculo intacto de ADN de doble cadena (es decir, cccDNA) que se puede mantener en el núcleo de la célula.
La becaria posdoctoral Lei Wei quería comprender cómo se lleva a cabo este proceso de reparación en detalle. Para investigar esto, desarrolló un método para monitorear el proceso de reparación que tiene lugar en rcDNA. Luego identificó qué pasos están involucrados en la reparación de cada hebra individual, rastreó el orden en que se completaron y determinó qué proteínas celulares se necesitan para cada paso.
Los experimentos demostraron que la conversión de la hebra positiva en un círculo continuo sucede rápidamente y requiere que las cinco proteínas celulares trabajen en conjunto. Por el contrario, la reparación de la cadena negativa requiere solo dos de las cinco proteínas (FEN-1 y LIG1), pero es más lenta porque hay una proteína viral unida a un extremo de la cadena negativa que debe eliminarse antes de que se pueda sellar la brecha de nucleótidos. .
«En este artículo, Wei y Ploss brindan una historia convincente para dilucidar la maquinaria celular que es esencial para convertir el genoma del VHB entrante en cccDNA», dijo el Dr. T. Jake Liang, miembro de los Institutos Nacionales Investigador Distinguido de Salud en la Rama de Enfermedades del Hígado, experto en VHB y virus relacionados. «Este trabajo no solo ofrece información importante sobre la ruta bioquímica de la biogénesis del cccDNA, sino también estrategias potenciales para atacar el cccDNA para el desarrollo terapéutico». Conversión de rcDNA a cccDNA en tubos de ensayo. Wei y Ploss tienen la esperanza de que los estudios futuros identifiquen medicamentos que funcionen en el cuerpo humano.
«Nuestros hallazgos, enfoques bioquímicos y los reactivos novedosos que generamos y diseñamos, abren la puerta para proporcionar una entender cómo este importante virus humano establece la persistencia en las células huésped», dijo Ploss.
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La nueva terapia combinada ofrece la posibilidad de curar la hepatitis B Más información: Lei Wei et al, El cccDNA del virus de la hepatitis B se forma a través de distintos procesos de reparación de cada hebra, Nature Communications ( 2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21850-9 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Princeton Cita: Nuevo estudio proporciona una visión detallada de cómo el virus de la hepatitis B establece infección crónica (2021, 11 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-view-hepatitis-virus-chronic-infection.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.