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La vacuna contra el VIH se encuentra en la estructura de la proteína clave de infección

Dos nuevos estudios revelan cómo los científicos estadounidenses lograron descubrir la estructura detallada de una proteína que desempeña un papel clave en la infección por el VIH. Los hallazgos ofrecen el tipo de conocimiento profundo que ha faltado en el desarrollo de vacunas exitosas contra el virus del SIDA.

Mediante el uso de ingeniería de proteínas y dos técnicas de imágenes biológicas estructurales de vanguardia diferentes, los equipos colaboradores del Instituto de Investigación Scripps (TSRI) y el Colegio Médico Weill Cornell han revelado una estructura atómica detallada del trímero de envoltura del VIH conocido como Env.

El nuevo descubrimiento está documentado en dos estudios, ambos publicados en línea en Ciencia esta semana.

Ninguna de las vacunas contra el VIH probadas hasta el momento ha estado a punto de brindar suficiente protección, una falla que se debe en gran parte a los desafíos planteados por Env.

Env es una proteína de tres partes (un trímero) que se encuentra en la superficie del VIH y que es fundamental para comprender cómo el virus ingresa a las células humanas para causar infección.

Entendiendo Env

Env ha desarrollado formas muy eficaces de evitar el ataque del sistema inmune. Por ejemplo, con frecuencia muta sus regiones más externas, y también cubre sus superficies con moléculas de azúcar muy resbaladizas llamadas glucanos.

Cuanto más saben los científicos sobre Env y su estructura, mayores son las posibilidades de desarrollar vacunas exitosas.

Ha sido difícil obtener imágenes de resolución de nivel atómico de la proteína Env porque su estructura es compleja y delicada, pero ahora las nuevas técnicas lo han hecho posible.

Primero, para capturar la imagen, los equipos diseñaron una versión más estable de la proteína, como lo explica uno de los autores principales Andrew Ward, profesor asistente en el Departamento de Biología Computacional y Estructural Integrativa de TSRI.

"Tiende a desmoronarse, por ejemplo, incluso cuando está en la superficie del virus, por lo que para estudiarlo tenemos que diseñarlo para que sea más estable".

Luego, después de estabilizar el trímero Env, utilizando microscopía crioelectrónica y cristalografía de rayos X, los científicos pudieron descubrir su estructura y también cómo se ensambla y se acopla con los anticuerpos del VIH.

Un aspecto del descubrimiento que será de gran ayuda para los desarrolladores de vacunas es conocer los detalles precisos de los sitios donde los anticuerpos del VIH se pueden unir al virus, para que puedan imitar estos "epítopos" virales con la vacuna.

Otro autor principal, Ian A. Wilson, profesor Hansen de Biología Estructural en TSRI, dice:

"La mayoría de los estudios estructurales previos de este complejo envolvente se centraron en subunidades individuales, pero hemos necesitado la estructura del complejo completo para definir correctamente los sitios de vulnerabilidad que podrían ser atacados, por ejemplo, con una vacuna".

Los fondos del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), parte de los Institutos Nacionales de Salud, ayudaron a financiar los estudios.

En otro estudio publicado recientemente, investigadores de la Universidad de Florida y la Universidad de California en San Francisco describen cómo los gatos pueden ser la clave de la vacuna contra el VIH. Descubrieron que la sangre de pacientes infectados con VIH mostraba una respuesta inmune contra una proteína felina del virus del SIDA.

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