La mayoría de la gente, asocia virus a enfermedad. De hecho, la propia palabra “virus” significa veneno o toxina.
Los virus son unos parásitos celulares obligados, y durante su ciclo de “vida” pueden acabar matando a la célula a la que parasitan.
La evolución de los virus y sus huéspedes (a los que necesitan parasitar para poder multiplicarse) ha estado estrechamente ligada a lo largo de toda la historia de la vida.
Gracias a esta coevolución, los virus son unos parásitos excelentes, extremadamente adaptados y eficaces. Son realmente buenos haciendo lo que hacen, y nosotros podemos aprovecharnos de ello.
Existen varios tipos de terapias que utilizan virus con mayor o menor éxito.
Entre ellas tenemos la terapia génica, que utiliza en ocasiones virus como vectores para dirigir el material genético deseado en la célula objetivo, y la viroterapia, que puede servir para eliminar de manera selectiva un grupo de células (por ejemplo tumorales) dirigiendo los virus únicamente contra estas.
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¿Qué virus se utilizan en las terapias?
Unos de los virus estrella para estas terapias son los adenovirus.
Estos virus de cadena doble de ADN tienen dos grandes ventajas respecto al resto: Su material genético permanece de manera transitoria en la célula infectada, y son relativamente “fáciles” de manipular en el laboratorio.
Gracias a estas dos características son, hoy en día, unos de los virus más usados en biomedicina. Pero como suele pasar en investigación, usar algo no significa conocerlo.
Recientemente, la revista Science ha publicado de manera simultánea dos artículos en los que se muestra la estructura prácticamente completa de la cápside de un adenovirus.
Pero no quiero adelantarme, ya llegaremos a esto.
Fases de los virus
Primero os quiero recordar algo: los virus tienen dos fases principales muy diferenciadas.
Por un lado está la forma de resistencia que es la que casi todos (erróneamente) asociamos con la palabra virus (imagen inferior), y la fase en la cual el material génico viral, o virus propiamente dicho, se ha liberado al interior de la célula.
A la estructura de la fase de resistencia se le denomina virión.
Durante esta fase el virus permanece inactivo.
El material genético está encapsulado en una envuelta protéica y permanecerá en estado latente hasta toparse con alguna célula a la que pueda infectar, momento tras el cual el virus se “reactivará”.
Es sobre esta fase de resistencia sobre la que hablaremos a partir de ahora.
Fase de resistencia de los virus
La cápside o envuelta proteica del virus tiene cuatro objetivos principales: proteger el material genético (o virus propiamente dicho), enmascararlo, reconocer a las células infectables e iniciar el proceso de infección.
Hasta ahora, no se tenía una visión de conjunto sobre la estructura de la cápside. Sabíamos lo que hacía, pero no qué lo hacía. O lo que es lo mismo, si queríamos modificarlo, trabajábamos a ciegas.
En las representaciones habituales de la cápside de un adenovirus suele mostrarse una “caja” icosaédrica y una especie de “antenitas”.
La “caja” es la capside propiamente dicha. Su principal función es la de proteger y enmascarar el material genético viral. Las “antenitas” (o fibra) son las encargadas de reconocer a la célula objetivo e iniciar el proceso de infección.
Al ver este tipo de imágenes se puede caer en la tentación de pensar que esta es una estructura sencilla. Una pelota compuesta de una masa uniforme y unas antenas que sobresalen.
Composición de la Cápside
Antes de nada, aclararemos algunos conceptos básicos. La cápside en su totalidad se encuentra compuesta por proteínas.
¿Qué son las proteínas? Las proteínas son el resultado de la expresión de los genes. Son cadenas de aminoácidos unidos entre si. Hay un total de 22 aminoácidos.
Cada uno tiene una cadena lateral diferente (en la imagen R) que le confiere diversas características (tamaño, hidrofobicidad, carga…). Es decir, una proteína es un montón de aminoácidos encadenados uno detrás de otro.
Estas cadenas se pliegan en el espacio dependiendo de las características de sus aminoácidos y las relaciones que se establezcan entre ellas y el medio (acuoso) que les rodea. Por ejemplo, los aminoácidos que repelan el agua tenderán a agruparse entre ellos (como las gotas de aceite en una cazuela llena de agua), mientras que los polares se verán atraídos por el agua situándose en la cara externa de las proteínas.
Por si esto fuera poco, las diferentes cadenas de aminoácidos pueden interaccionar entre si haciendo proteínas mayores y además, las diferentes proteínas entre ellas haciendo estructuras aún más grandes.
En resumen, la cápside está compuesta por muchísimas cadenas de aminoácidos que interaccionan entre si y con el medio.
¿Os empezáis a hacer una idea de la complejidad? ¿A que ya no parece una pelota tan uniforme?
