Un análisis virtual del virus del dengue realizado en la UMH encuentra una posible diana terapéutica para evitar la infección

El virus del dengue es endémico en nuestro país, ya que se han detectado casos autóctonos.

El virus del dengue ya es una enfermedad endémica en España y se espera que aumenten los casos de infección debido a las inundaciones periódicas que favorecen la propagación de su vector, el mosquito tigre. Un estudio de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, publicado en la revista Biochimica Biophysica Acta Biomembranes, ha demostrado en qué lugar específico del virus se puede producir la interacción con las células humanas y, por lo tanto, dónde deberían dirigirse los fármacos para prevenir la infección. Este hallazgo podría ser clave para evitar otras enfermedades provocadas por virus similares como el zika y la fiebre amarilla.

Como explica el profesor de Bioquímica y Biología Molecular de la UMH José Villalaín, líder del estudio, los flavivirus, como el dengue, el zika, el virus del Nilo Occidental o la fiebre amarilla infectan las células humanas por un proceso llamado endocitosis. Fusionan su membrana con la pared celular en función de la acidez que detectan. Por lo tanto, conocer este mecanismo de fusión es clave para obtener fármacos antivirales que eviten la infección. Ya que la interacción entre los virus y las células sanas se produce a través de proteínas muy complejas, para entender el proceso es necesario simular por ordenador cómo se produce la interacción química entre sus moléculas. 

El investigador del Instituto de Desarrollo, Investigación e Innovación en Biotecnologías Sanitaria de la Universidad Miguel Hernández (IDiBE) José Villalaín ha aplicado el análisis virtual para estudiar una de las amenazas para la salud más importantes que España tiene en general y la Comunidad Valenciana en particular: las infecciones de los flavivirus. En concreto, el virus del dengue, que es ya endémico en nuestro país, ya que se han detectado casos autóctonos. Según el investigador, es de esperar que se produzcan cada vez más casos debido a las altas temperaturas y a las inundaciones periódicas que favorecen la extensión y propagación de los mosquitos Aedes aegypti o Aedes albopictus, cuya picadura puede transmitir la enfermedad.

El nuevo estudio de la UMH ha demostrado que una secuencia específica de la proteína E del virus del dengue es responsable tanto de la interacción proteína-proteína como proteína-membrana, fundamental en el proceso de activación proteica y en la consecuente fusión de las membranas viral y celular. Ya que la fusión de las membranas es el primer y más importante paso en la infección del virus del dengue, este descubrimiento es esencial para encontrar un inhibidor de la infección.

Este estudio se ha realizado mediante dinámica molecular, un proceso de “simulación virtual” de la interacción entre proteínas que requiere tanta potencia informática que ha de utilizarse un conjunto de ordenadores para llevar a cabo el experimento. En estas simulaciones, se puede ver cómo se comporta cada átomo que compone las proteínas del virus con lo que se pueden estudiar en detalle tanto la interacción entre moléculas como lo que ocurre dentro de las mismas. Para este tipo de investigaciones, la UMH cuenta con un clúster de computación científica, un grupo de ordenadores unidos mediante una red de alta velocidad, gestionada por el Servicio de Innovación y Planificación Tecnológica.

Anteriores publicaciones del profesor Villalaín demostraron que la proteína E del virus del dengue, responsable de la entrada del virus en la célula huésped, tiene tres puntos de unión a las membranas biológicas. “Encontrar y definir las dianas terapéuticas responsables de las infecciones víricas es fundamental para poder diseñar moléculas antivirales que impidan las infecciones de este tipo de virus, que cada vez y por desgracia se hacen más recurrentes y afectan a una gran parte de la población”, explica el investigador de la UMH. La importancia adicional del nuevo trabajo radica en que este segmento, encontrado también en otros tipos similares de virus, podría ayudar a encontrar moléculas antivirales que también serían efectivas contra las infecciones de virus similares al dengue, como el zika o la fiebre amarilla.

En él se demuestra que uno de los segmentos de la proteína E del virus del dengue, además de funcionar como sensor de pH, es decir, ser capaz de detectar la entrada del virus dentro del endosoma tardío, se une a la biomembrana de la célula con un alta afinidad y gran especificidad, lo que lo convierte en una diana terapéutica fundamental con la cual atacar al virus.

Acceso al artículo: https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2023.184198