MADRID, 12 Dic. (EUROPA PRESS) -
En todo el mundo, cientos de mujeres infectadas con el virus Zika han dado a luz a niños que sufren microcefalia u otros defectos cerebrales, ya que el virus ataca células clave responsables de generar neuronas y construir el cerebro a medida que el embrión se desarrolla. Los estudios han sugerido que Zika entra en estas células, llamadas células progenitoras neurales o NPCs, uniéndose a una proteína específica llamada AXL en la superficie celular, pero ahora científicos del Instituto de Células Madre de Harvard (HSCI) y Novartis han demostrado que no es la única vía de infección de las NPCs.
Los científicos detectaron que Zika infecta NPCs incluso cuando las células no producen la proteína receptora de superficie AXL, que se cree que es el principal vehículo de entrada del virus. "Nuestro hallazgo realmente recalibra este campo de investigación, porque nos dice que todavía tenemos que seguir y descubrir cómo se está metiendo Zika en estas células", dice Kevin Eggan, profesor principal de HSCI, profesor de Células Madre y Biología Regenerativa en la Universidad de Harvard, Estados Unidos, y coautor de un artículo sobre la investigación publicado en 'Cell Stem Cell'.
"Es muy importante que la comunidad investigadora aprenda que dirigirse a la proteína AXL por sí sola no servirá de defensa contra el Zika", añade Ajamete Kaykas, coautor e investigador senior en Neurociencia en los Institutos de Investigación Biomédica de Novartis (NIBR, por sus siglas en inglés).
Estudios previos han demostrado que bloquear la expresión de la proteína receptora AXL defiende contra el virus en una serie de tipos de células humanas. Como la proteína se expresa de forma elevada en la superficie de NPCs, muchos laboratorios han estado trabajando en la hipótesis de que AXL es el punto de entrada de Zika en el cerebro en desarrollo. "Pensábamos que las NPCs modificadas para carecer de AXL no se infectarían --señala Max Salick, investigador postdoctoral de NIBR y coprimer autor del documento--. Pero vimos que estas células se infectaban tanto como las células normales".
Trabajando en una instalación dedicada a la investigación de enfermedades infecciosas, los científicos expusieron cultivos celulares bidimensionales de NPCs humanos en los que se eliminó AXL al virus, así como "organoides" cerebrales tridimensionales que contienen esas NPCs. En ambos casos, las células mostraron claramente la infección por Zika, un hallazgo que fue respaldado por un estudio anterior que eliminó AXL en los cerebros de ratones.
"Sabíamos que los organoides son grandes modelos de la microcefalia y otros trastornos que aparecen muy temprano en el desarrollo y tienen un efecto muy pronunciado", subraya Kaykas. "Durante los primeros meses, los organoides hacen un trabajo realmente bueno al recapitular el desarrollo normal del cerebro", añade.
Históricamente, las NPCs humanas han sido difíciles de estudiar en el laboratorio porque sería imposible obtener muestras sin dañar el tejido cerebral. Con los avances en la tecnología de células madre pluripotentes inducidas (células iPS) --un proceso de reprogramación de células que permite persuadir cualquier célula en el cuerpo para que vuelva a un estado de células madre-- los investigadores pueden generar estos tejidos humanos previamente inaccesibles en una placa petri.
A LA BÚSQUEDA DE OTRAS PROTEÍNAS RECEPTORAS ABIERTAS AL VIRUS
El equipo fue capaz de producir células iPS humanas y luego --mediante la tecnología de edición de genes_modificar las células para eliminar la expresión AXL, señala Michael Wells, investigador postdoctoral de Harvard y coprimer autor. Los científicos incentivaron a las células iPS a convertirse en NPCs, construyendo los modelos bidimensionales y tridimensionales que fueron infectados con Zika.
Los colaboradores de Harvard/NIBR comenzaron a trabajar con el virus a mediados de abril de 2016, sólo seis meses antes de publicar sus hallazgos. La enorme velocidad con la que se realizó esta investigación refleja la urgencia del desafío global de Zika, ya que el virus se ha extendido a más de 70 países y territorios. "Al inicio del proyecto, mi esposa estaba embarazada --relata Eggan--. Uno no puede leer los periódicos sin preocuparse".
La colaboración surgió de interacciones en el Instituto Broad del Instituto Tecnológico de Massachusetts y el Centro Stanley para la Investigación Psiquiátrica de Harvard, donde Eggan dirige el programa de células madre. Su laboratorio ya había desarrollado sistemas de cultivo celular para estudiar las NPCs en neuronas motoras y enfermedades psiquiátricas y el equipo de Novartis había creado organoides cerebrales para investigar la esclerosis tuberosa y otros trastornos genéticos neurales.
Los investigadores están estudiando otras proteínas receptoras que pueden estar abiertas a la infección con Zika con la esperanza de que su investigación básica eventualmente ayude en el trabajo para desarrollar vacunas u otros fármacos que protejan contra el virus.
