El virus del herpes labial remodela el interior de las células humanas para reproducirse en el cuerpo

Un equipo del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona ha descubierto la capacidad del virus del herpes labial (VHS-1) para remodelar la arquitectura del genoma humano de tal modo que pueda acceder a los genes más útiles por su capacidad de reproducción. El estudio, publicado en Nature Communications este jueves, muestra un “nuevo mecanismo de manipulación” desconocido hasta ahora del herpes que apunta a nuevas estrategias de tratamiento, según los autores.

“VHS-1 es un interiorista oportunista que remodela el genoma humano con gran precisión y elige con qué partes entra en contacto. Es un nuevo mecanismo de manipulación que no sabíamos que tenía el virus para aprovechar los recursos del huésped”, afirma la Dra. Esther González Almela, primera coautora del estudio, en un comunicado de prensa.

El virus del herpes afecta a 4.000 millones de personas en todo el mundo y con el tiempo se ha vuelto más resistente a los fármacos que intentan combatirlo. Su infección genera pequeñas ampollas llenas de líquido sobre los labios o a su alrededor, que se mantienen durante dos o tres semanas sin dejar cicatriz. El VHS-1 tiene una fuerte capacidad de contagio entre personas, transmitido por el contacto directo, y no tiene cura, solo tratamientos para ayudar a controlar los brotes y que estos se vuelvan menos frecuentes.

A través de una microscopía de superresolución, que ha permitido a los investigadores ver estructuras de 20 nanómetros de ancho (algo aproximadamente 3.500 veces más fino que un cabello), y un método de análisis genómico conocido como Hi-C, han descubierto su capacidad para remodelar el genoma humano deliberadamente y a las pocas horas de la infección.

La “toma de poder hostil” del virus comienza en la primera hora de invasión viral. El virus secuestra a la enzima ARN-polimerasa II humana para que le ayude a sintetizar sus propias proteínas. La topoisomerasa I, una enzima que corta el ADN para liberar el estrés torsional, y la cohesina, una proteína estructural, siguen a la ARN-polimerasa II humana a los compartimentos de replicación viral recién formados. Tres horas después, la mayoría de las polimerasas y una fracción considerable de los otros dos factores abandonan los genes humanos, lo que provoca que la cromatina, el estado natural del genoma humano dentro de las células, se compacte y reduzca al 30% de su volumen original.

“Siempre pensamos que la cromatina densa apagaba los genes, pero aquí vemos lo contrario: primero se detiene bastante la transcripción y luego el ADN se compacta. La relación entre actividad y estructura podría ser una calle de doble sentido”, dice el Dr. Álvaro Castells García, primer coautor del estudio.

El descubrimiento del funcionamiento del virus del herpes labial en el cuerpo tanbién parece dar con una nueva estrategia para combatirlo. El equipo del CRG demostró que, al inactivar una sola enzima humana, la topoisomerasa I, se bloquea por completo la capacidad del VHS-1 de reorganizar el genoma humano, lo que detiene su toma de poder hostil.

“En cultivo celular, la inhibición de esta enzima detuvo la infección antes de que el virus pudiera producir una sola partícula nueva”, explica la Profesora de Investigación ICREA Pia Cosma, autora principal del estudio en el Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona. “Eso nos proporciona una nueva y potencial diana terapéutica para detener la infección”, añadió.