Por Gus Cairns

La 24ª Conferencia Internacional sobre el SIDA (AIDS 2022)  en Montreal escuchó el viernes que, por primera vez, los científicos han desarrollado un ensayo genético sensible que puede encontrar específicamente el pequeño subconjunto de células ‘reservorio’ que albergan una infección silenciosa por VIH mediante el uso de nanotecnología para detectar sus distintos firma genética.

“El santo grial de la investigación de la cura del VIH es encontrar un biomarcador para el reservorio”, dijo en una conferencia de prensa la profesora Sharon Lewin, presidenta electa de la Sociedad Internacional del SIDA. Este estudio es un paso importante hacia la búsqueda de dicho biomarcador, dijo.

El problema del reservorio

El Dr. Eli Boritz, del Centro de Investigación de Vacunas del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE. UU., dijo en la conferencia que lo que hace que la infección por el VIH dure toda la vida es que el virus se esconde donde el sistema inmunitario no puede verlo: al insertar sus genes en nuestro propio ADN dentro de una pequeña minoría de las células que componen nuestro sistema inmunológico.

En una infección no tratada, el VIH prolifera en todo el sistema inmunitario, requisando sus células T para producir nuevas partículas virales y, en el proceso, infligiendo daños fatales al sistema inmunitario al eliminar las células T CD4, que coordinan la inmunidad celular. Pero una pequeña cantidad de VIH queda secuestrada dentro de las células T inactivas, que no envían señales de su presencia.

La terapia antirretroviral (TAR) detiene la proliferación viral, pero no puede llegar al ADN viral oculto ni eliminar las células que lo contienen. Persisten, listos para activarse y comenzar a producir nuevos virus si se detiene el ART.

Por lo tanto, un componente clave de la mayoría de las estrategias de cura del VIH implica encontrar estas células reservorio y eliminarlas con terapias inmunitarias sobrealimentadas o silenciarlas para siempre.

El problema es que sabemos que el reservorio existe. Pero no sabemos qué células lo componen, dónde están y si son diferentes en diferentes personas. No tenemos herramientas que puedan identificarlos de manera confiable y, por lo tanto, abordarlos con terapias. No sabemos si tienen características especiales que los hacen entrar en un estado de reposo y esconder el virus, o si son especialmente receptivos al VIH en primer lugar. Y no sabemos cómo reactivarlos selectivamente en presencia de ART, o cómo se reactivan y cómo detenerlos, en su ausencia.

Esta invisibilidad de las células reservorio hace que curar el VIH sea aún más difícil que usar terapias similares dirigidas a las células para curar el cáncer. Las células cancerosas muestran muchos epítopos, los marcadores celulares característicos que alertan sobre una respuesta inmunitaria, por lo que pueden ser objeto de inmunoterapias. Con el VIH, esta es una tarea mucho más difícil.

“No sabemos qué células forman el reservorio, dónde están y si son diferentes en diferentes personas”.

Hay características de las células que las hacen más propensas a ser o convertirse en células reservorio. Por ejemplo, hay una molécula de superficie celular llamada CD27. Su presencia permite que las células T se vuelvan inmunológicamente activas y “recuerden” las características de los virus, mientras que su ausencia en células similares denota que han hecho el trabajo y se han vuelto inactivas. Entonces, el 90% del ADN del VIH integrado reside dentro de las células positivas para CD27. Pero la mayor parte de esto se degrada y muta en el proceso de integración. La mayoría del ADN intacto del VIH (ADN que es capaz de producir virus completamente nuevos) se encuentra dentro de las células CD27 negativas, porque tienen la característica inusual de apagarse tan pronto como se infectan y, por lo tanto, perpetuar la infección.

Lo mismo se aplica a otros marcadores celulares. Las células reservorio tienden a estar enriquecidas en el correceptor CXCR4 de la infección por VIH, ya que este es el que permite la infección con el virus T-trópico, el tipo que tiende a surgir en la infección crónica. Y las células reservorio, como era de esperar, muestran una mayor sensibilidad al VIH en comparación con otras células si se despiertan de su estado de reposo.

El problema es que las células reservorio que albergan ADN viral intacto son muy raras, a veces solo una entre un millón de células T, por lo que la mayoría de las células con estas características de células reservorio, de hecho, no serán parte del reservorio del VIH.

La única forma de detectar células reservorio es detectar directamente su ADN de VIH oculto. Para, literalmente, iluminarlo.

El ensayo FIND-Seq

El ensayo FIND-Seq implica varios pasos, cada uno de los cuales implica el transporte y la clasificación de células individuales a través de diminutos canales considerablemente más delgados que un cabello.

Los linfocitos T se extraen de la sangre de personas seropositivas en tratamiento antirretroviral, se encierran en “nanocápsulas” individuales que consisten en gotitas de aceite con una piel de gel y se transportan a lo largo de los tubos.

El subconjunto de memoria de las células T se separa primero utilizando sus características de superficie celular. Luego son ‘interrogados’, estimulados para que produzcan longitudes de ARN únicas para el genoma de su propietario individual. Reencapsulados, luego se pasan a través de un rayo láser cuya señal alerta al sistema sobre longitudes de ADN viral inesperado y envía las células que las contienen a placas de laboratorio separadas. 

Usando esta técnica, los investigadores primero construyeron un mapa general de qué genes estaban inusualmente activos o inactivos. Compararon los genes dentro de las células que contenían ADN del VIH intacto con los que no. La mayoría de las células T de memoria ‘VIH-positivas’ tenían firmas genéticas bastante distintas de las que no contenían VIH. En particular, muchos genes que estaban activos en las células que carecían de VIH se desactivaron en las células que sí lo tenían. Estos incluían genes que regulaban la muerte programada de las células y otros que les impedían proliferar. Esto indicó que estas células podrían tener las propiedades adecuadas para la latencia del VIH.

Pero un subconjunto de células tenía una actividad genética general que no se correlacionaba con la presencia o ausencia del VIH. Entonces, los investigadores realizaron un conjunto iterativo de experimentos para encontrar si determinadas combinaciones o “módulos” de genes se correlacionaban con la infección celular por VIH.

Firmas genéticas

Encontraron dos, uno que consta de 60 genes y otro que consta de 85 genes, de los miles de genes inspeccionados por primera vez, que se correlacionaron fuertemente con la infección por VIH intacta.

Reduciéndolos nuevamente, encontraron cuatro genes asociados con la infección por VIH que gobernaban la regulación a la baja de la transcripción de genes; en otras palabras, genes que le decían a otros genes que se apagaran. Otros cinco conservaron células en un estado inactivo, asegurando que no comenzaran a diferenciarse demasiado fácilmente, lo que acortaría sus vidas.

Tres eran responsables de desactivar los genes una vez que una célula había realizado algún trabajo genético, lo que sugiere que estos eran exactamente los que convertían las células en células reservorio una vez que habían pasado por el proceso de integración del VIH. Estos genes existen principalmente para proteger a las células de los procesos tóxicos inducidos por virus que podrían dañarlas. En otras palabras, el VIH puede aprovechar los mismos procesos genéticos que se han desarrollado para limitar el daño viral. Y varios otros genes contribuyeron directamente a reparar el ADN nuclear y mitocondrial que se deshilacha y daña, que es exactamente lo que sucede en la integración viral.

Lo que todo esto significa, dijo el Dr. Boritz, es que finalmente tenemos una forma de inducir a las células reservorio a revelar sus firmas genéticas características; que sabemos ahora, en detalle, cómo son esas firmas genéticas; y que esas firmas genéticas son exactamente lo que esperarías.

Esto implica que las terapias diseñadas tanto para “despertar” las células reservorio como para dirigirlas hacia la muerte celular autoinducida específica pueden en el futuro ser un objetivo mucho más exacto. Esto podría incluso conducir a formas de evitar que el VIH establezca un reservorio y se convierta en una infección de por vida en primer lugar.

En la actualidad, todo esto es ciencia de laboratorio. Pero finalmente tenemos un ensayo que puede permitirnos enfocarnos mucho mejor en la cura del VIH y las terapias inmunomoduladoras.

En: https://www.aidsmap.com/news/jul-2022/smart-new-single-cell-assay-shines-light-hiv-reservoir