Explican cómo muta el virus de la gripe aviar para replicarse en mamíferos

La gripe aviar avanza hacia los humanos a un ritmo preocupante. Ayer se conocía el primer caso de virus H5N1 de alta patogenicidad en una persona que no había tenido contacto con animales infectados. El paciente, ya recuperado, fue hospitalizado en agosto con "afecciones médicas subyacentes" y tratado con medicamentos antivirales contra la influenza. Al menos otras 13 personas en EE UU se han contagiado de gripe aviar este año, pero todas habían estado expuestas a animales infectados a través del trabajo.

Este caso supone un paso más allá en la evolución de un virus que, según los expertos internacionales, ha mostrado un nivel de peligrosidad "sin precedentes". Por un lado, porque es capaz de contagiarse entre mamíferos- con más de medio centenar de brotes en rebaños de ganado en EE UU-, de causar casos asintomáticos y, atendiendo a este último "salto", de desarrollarse en personas que no han tenido contacto ni con aves ni con ganado infectado.

En este contexto, una reciente investigación, publicada en 'Nature Communications', ha evidenciado que para infectar a los mamíferos, el virus de la gripe aviar debe mutar para superar dos barreras principales: la capacidad de entrar en la célula y replicarse dentro de ella. Los científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (Embl, por sus siglas en inglés) de Grenoble, en Francia, estudiaron el proceso de replicación de los virus de la gripe y arrojaron luz sobre cuáles serían las mutaciones que podrían facilitarle el acceso a las células humanas.

La máquina molecular que permite la replicación

Según explican, en el centro de este proceso se encuentra la polimerasa, una enzima que organiza la replicación del virus dentro de las células del hospedador. Esta proteína flexible puede reorganizarse según las diferentes funciones que realiza durante la infección, entre ellas la de copiar el ARN viral en ARN mensajero para fabricar proteínas virales- llamada transcripción- y la de hacer copias del ARN viral para empaquetarlo en nuevos virus- llamada replicación-

Dos polimerasas virales y una proteína de la célula huésped, la ANP32, forman el complejo de replicación, una máquina molecular que lleva a cabo la replicación. La ANP32 actúa como estabilizador de ciertas proteínas celulares. En 2015, se descubrió que la ANP32 es fundamental para la replicación del virus de la gripe, pero su función no se entendía por completo.

Los resultados del nuevo estudio muestran que la ANP32 actúa como un puente entre las dos polimerasas virales, llamadas replicasa (crea copias del ARN viral) y encapsidasa (empaqueta la copia dentro de una capa protectora con la ayuda de la ANP32).

A través de su cola ácida, la ANP32 actúa como estabilizador del complejo de replicación, lo que permite que se forme dentro de la célula huésped.

Curiosamente, la cola de la ANP32 difiere entre las aves y los mamíferos, aunque el núcleo de la proteína sigue siendo muy similar. Esta diferencia biológica explica por qué el virus de la gripe aviar no se replica fácilmente en los mamíferos y los seres humanos.

"La amenaza debe tomarse en serio"

El primer autor de la publicación, Benoît Arragain, destacó que la diferencia entre la ANP32 aviar y la humana es una inserción de 33 aminoácidos en la cola del ave. "Para que la polimerasa adaptada a las aves se replique en células humanas, debe adquirir ciertas mutaciones para poder utilizar la ANP32 humana", según recoge Ep.

Los nuevos conocimientos sobre el complejo de replicación de la gripe pueden utilizarse para estudiar las mutaciones de la polimerasa en otras cepas similares del virus de la gripe aviar. De este modo, es posible utilizar la estructura obtenida de la cepa H7N9 y adaptarla a otras cepas como la H5N1.

"La amenaza de una nueva pandemia causada por cepas de gripe aviar altamente patógenas, adaptadas a los humanos y con una alta tasa de mortalidad, debe tomarse en serio", advirtió el científico sénior del EMBL Grenoble que dirigió el estudio, Stephen Cusack. Según explicó, "una de las respuestas clave a esta amenaza incluye el monitoreo de las mutaciones del virus en el campo. Conocer esta estructura nos permite interpretar estas mutaciones y evaluar si una cepa está en vías de adaptación para infectar y transmitirse entre mamíferos".

Estos resultados también son útiles a largo plazo para el desarrollo de fármacos contra la gripe, ya que no existen medicamentos que se dirijan específicamente al complejo de replicación. El grupo ya ha llevado a cabo con éxito estudios similares sobre el papel de la polimerasa de la gripe en el proceso de transcripción viral.