El talón de Aquiles del VIH está en su membrana

Beatriz Apellaniz, doctora de la UPV/EHU, ha estudiado en su tesis doctoral regiones del VIH que pueden servir como punto de partida para diseñar una vacuna. La investigadora ha centrado su estudio en una región concreta de la proteína de superficie del Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) causante del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), una de las enfermedades con mayor morbilidad y mortalidad humanas.

Dicha región, denominada MPER (Membrane-proximal external region) es uno de los dominios que se encargan de la unión del virus con la célula que va a infectar, y es especialmente interesante, ya que, tal y como explica la doctora Apellaniz, es sabido que existen personas infectadas cuyo sistema inmunológico es capaz de generar anticuerpos dirigidos a esa región en particular. Se ha demostrado que esos anticuerpos podrían frenar la infección en sus inicios, algo que persigue la vacuna preventiva.

Además, Apellaniz añade que se trata de una región que no muta con facilidad: “Aunque el VIH muta muy rápido, esa región en concreto es muy estable, con lo cual es un buen punto de partida para diseñar vacunas o tratamientos que no pierdan efectividad a medida que el VIH vaya mutando”.

Por lo tanto, el objetivo de la tesis —titulada Functional and structural characterization of peptides derived from HIV-1 gp41 membrane-proximal and transmembrane domains. Implications for anti-HIV inhibitor and immunogen developement— ha sido caracterizar la región MPER y estudiar la forma de inhibirla, para que el virus no pueda penetrar en la célula que pretende infectar, o de mimetizarla, para provocar la generación de anticuerpos por parte del sistema inmunológico. Esta última estrategia se denomina vacunología reversa, y consiste en estudiar a nivel molecular qué regiones y estructuras reconocen los anticuerpos en el virus, para luego intentar diseñar una vacuna que pueda disparar la generación de estos anticuerpos neutralizantes en todos los individuos.

El porcentaje de colesterol, una de las claves

A pesar de que el colesterol no es una molécula muy popular para aquellas personas que presentan hipercolesterolemia, es esencial para el organismo, y, en este caso, es una de las claves de la investigación realizada por Apellaniz.

Precisamente, la cantidad de colesterol en la membrana del virus es elevadísima y la región MPER se encuentra en esta membrana rica en colesterol. En palabras de la propia investigadora, “una de las conclusiones que se extraen de trabajos previos de laboratorio y del estudio es que se necesita colesterol en la membrana para que esa región del VIH se coloque de una determinada manera que favorezca la generación de anticuerpos neutralizantes. Por lo tanto, una posible vacuna que proponemos en el laboratorio sería aquella que incluyera la región MPER en membranas con alto contenido en colesterol. De hecho, dependiendo de la composición de lípidos, esta región del VIH se introduce más o menos en la membrana y adopta estructuras diferentes. Si, por ejemplo, se introduce mucho en la membrana, puede quedar oculta y los anticuerpos no la reconocen. Por eso, nosotros tratamos de buscar la manera de que esa región quede más expuesta”.

Así pues, la investigadora ha descubierto que una alta concentración de colesterol favorece que la región MPER quede al descubierto y permita que haya una respuesta por parte del sistema inmunológico. Además, Apellaniz ha señalado que la caracterización de la composición lipídica también es útil para el diseño de fármacos que, mediante la inhibición de la unión de la región MPER a la membrana, impidan al virus infectar la célula.

Estas investigaciones, que han desencadenado la publicación de siete artículos en revistas de alto eco internacional, se han realizado con modelos que imitan la membrana del virus. Además, usando péptidos desarrollados y lípidos seleccionados, se han inmunizado conejos, que han generado respuestas inmunes neutralizantes. Por lo tanto, la autora concluye que, “con alguna variación, esta región constituiría una potencial diana para el desarrollo de vacunas”.