Científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y de la Universidad de Sussex (Reino Unido) han descubierto el mecanismo que ayuda a virus como el de la viruela del mono a bloquear y burlar el sistema de defensa celular .
Un mecanismo de defensa que tienen las células humanas frente a virus como el de la viruela del mono, el del herpes simple y el del papiloma humano (todos ellos virus con ADN de doble cadena) se basa en proteínas que patrullan por la célula a modo de sensores del ADN del virus.
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Es un tipo de defensa celular descubierto hace apenas una década y aún poco estudiado. Cuando las proteínas sensor detectan ADN viral se enlazan a él, y salta entonces la alarma: la célula activa sus defensas. Pero el virus, como en una carrera armamentística, también tiene proteínas capaces de bloquear este sistema de alarma celular. Una de estas proteínas que alerta a las células de la presencia de virus de ADN es el complejo de proteínas llamado ku.
Ahora, este trabajo en el que han participado científicos del CNIO, y publicado en la revista científica 'Nature Communications', ha conseguido ahora caracterizar su estructura tridimensional a nivel atómico, acoplada a la de las proteínas virales capaces de bloquear este complejo. Según los investigadores, este hallazgo permitirá mejorar la respuesta ante estas infecciones.
Los investigadores han trabajado con el virus 'Vaccinia' (utilizado en el desarrollo de la vacuna contra la viruela y perteneciente a la familia de los poxvirus). Dos proteínas de este virus, denominadas C4 y C16, se unen a Ku y bloquean su acción, inactivando así la respuesta inmune celular. Conocer la forma de estas proteínas, su estructura tridimensional, ayuda a entender cómo lo hacen.
Proteínas como tapones para inactivar el anillo Ku
Ku tiene forma de anillo, con un hueco central que utiliza para enhebrase en el ADN. Los investigadores han descubierto que las dos proteínas del virus vienen a ser como tapones que tapan ese hueco, bloqueando la capacidad de Ku de reconocer el ADN viral (ver animación gráfica).
Los investigadores del grupo del CNIO de Complejos Macromoleculares en respuesta a daños en el ADN, liderados por Óscar Llorca, han conseguido obtener la estructura del complejo C16-Ku a través de criomicroscopía electrónica, una técnica que permite visualizar las interacciones entre la proteína vírica y la proteína humana.
De esta forma, los autores del trabajo han podido identificar qué parte de la proteína vírica causa el bloqueo de Ku. "El heterodímero Ku forma una especie de anillo que es el que se engarza al ADN. La proteína del virus actúa como una especie de tapón de este anillo, bloqueando así la unión de Ku al ADN viral", ha explicado Óscar Llorca.
El trabajo se ha llevado a cabo en colaboración con el grupo de la Universidad de Sussex, liderado por el investigador Laurence H. Pearl, que ha confirmado que el mecanismo de acción de la proteína C4 es muy similar al de C16.
Bloquear Ku para que no ayuda a células tumorales
El complejo ku también está presente en el núcleo de las células, pero su papel ahí no es alertar de la presencia de virus sino reparar nuestro propio material genético cuando está dañado.
El grupo de Llorca estudia el papel en cáncer de complejos proteicos como ku, implicados en la reparación del ADN de doble cadena. Cuando estos mecanismos de reparación actúan en células tumorales están favoreciendo su supervivencia, y por tanto el cáncer.
Ahora que se sabe, gracias al nuevo trabajo, cómo los virus bloquean la acción de ku, se podría aprender a alterar su papel en la reparación de roturas en el ADN de células tumorales.
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