Un equipo de científicos chinos y estadounidenses ha resuelto la estructura atómica de alta resolución de un receptor de la superficie celular que la mayoría de las cepas del VIH utiliza para entrar en las células inmunes humanas. Los investigadores, cuyo estudio publica Science Express, también demostraron que Maraviroc', un medicamento contra el VIH, se une a las células y bloquea la entrada del VIH.
'Estos detalles estructurales deberían ayudarnos a entender con mayor precisión cómo el VIH infecta a las células y cómo podemos hacerlo mejor para bloquear ese proceso con fármacos de última generación', dijo el investigador principal del estudio, Beili Wu, profesora del Instituto de Materia Médica de Shanghai y miembro de la Academia China de Ciencias.
El estudio, que fue apoyado por organismos de financiación de investigación de China y Estados Unidos, se centró en el receptor CCR5. 'Las colaboraciones internacionales como estas son cada vez más necesarias para resolver los grandes problemas de la ciencia', dijo el coautor del estudio, Raymond C. Stevens, profesor en el Instituto de Investigación Scripps (TSRI) en California, Estados Unidos.
'Ahora que tenemos ambas estructuras tridimensionales de los receptores humanos CXCR4 y CCR5 del VIH es probable que veamos la próxima generación de terapia contra el VIH', afirmó. El receptor CCR5 es uno de los objetivos más codiciados para los nuevos medicamentos contra el VIH.
Aunque el virus causante del sida se descubrió inicialmente por infectar células a través de otro receptor, CD4, los investigadores hallaron en 1996 que la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana también requiere, por lo general, un coreceptor CCR5, que se encuentra junto CD4 en una variedad de células inmunes.
La importancia de CCR5 en la infección por VIH se explica por el hecho de que ciertas variantes genéticas pueden drásticamente aumentar o disminuir el riesgo de infección por VIH, así como acelerar el proceso de la enfermedad después de la infección. Una reducida variante de CCR5, que se encuentra en alrededor del 10 por ciento de los europeos, no se expresa en absoluto en las superficies de células inmunes y las personas que la producen son casi invulnerables a la infección por el VIH.
Los científicos por lo tanto, han tratado de desarrollar medicamentos contra el VIH que bloqueen el virus de la unión a CCR5 o que el receptor esté inactivo, pero hasta el momento sólo se ha desarrollado un puñado de compuestos inhibidores de CCR5 y se desconoce exactamente cómo funcionan. 'Lo que nos faltaba es una imagen de alta resolución sobre la estructura molecular del receptor CCR5 que podamos utilizar para el diseño preciso de fármacos', dijo Wu.
Wu llegó al laboratorio de Stevens en TSRI en 2007 para llevar a cabo la investigación postdoctoral sobre los dos coreceptores CCR5 y CXCR4 del VIH. Una minoría de cepas de VIH usa CXCR4 en lugar de CCR5 como co-receptor con CD4 para su infiltración inicial en las células.
La comparación de la estructura de CCR5 con la de CXCR4 previamente determinada también proporcionó pistas acerca de un aspecto importante de la evolución del VIH durante las infecciones. La mayoría de las infecciones por el VIH comienzan con el uso sólo de CCR5 como coreceptor para la entrada en la célula, pero con el tiempo, el virus a menudo cambia su uso de coreceptor de CCR5 a CXCR4, lo que permite infectar a más células y que la progresión de la enfermedad se acelere.
Los nuevos datos sugieren que la distinción entre CCR5 y CXCR4 como coreceptores para la infección por el VIH se reduce a diferencias relativamente sutiles en las formas estructurales y distribuciones de carga eléctrica en la región de unión del VIH, que serán de interés para los desarrolladores de medicamentos contra el VIH. 'Conocer la estructura de CXCR4 y CCR5 a este nivel de detalle debería acelerar el desarrollo de medicamentos que pueden bloquear el VIH mediante el uso de ambos coreceptores', adelantó Wu.