El ADN viral en los genomas humanos, incrustado allí a partir de infecciones antiguas, sirve como antiviral que protege a las células humanas contra ciertos virus actuales, según una nueva investigación. El artículo, “Evolución y actividad antiviral de una proteína humana de origen retroviral”, publicado el 28 de octubre en Science, proporciona una prueba del principio de este efecto. Estudios anteriores han demostrado que fragmentos de ADN viral antiguo, llamados retrovirus endógenos, en los genomas de ratones, pollos, gatos y ovejas brindan inmunidad contra los virus modernos que se originan fuera del cuerpo al bloquearlos para que no ingresen a las células huésped. Aunque este estudio se realizó con células humanas en cultivo en el laboratorio, muestra que el efecto antiviral de los retrovirus endógenos probablemente también existe para los humanos. La investigación es importante porque una mayor investigación podría descubrir un grupo de proteínas antivirales naturales que conducen a tratamientos sin efectos secundarios autoinmunes. El trabajo revela la posibilidad de un sistema de defensa del genoma que no ha sido caracterizado, pero que podría ser bastante extenso. “Los resultados muestran que en el genoma humano tenemos una reserva de proteínas que tienen el potencial de bloquear una amplia gama de virus”, dijo Cedric Feschotte, profesor de biología molecular y genética en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida. John Frank, Ph. D. ’20, ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Feschotte y ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Yale, es el primer autor del estudio. Los retrovirus endógenos representan alrededor del 8% del genoma humano, al menos cuatro veces la cantidad de ADN que compone los genes que codifican las proteínas. Los retrovirus introducen su ARN en una célula huésped, que se convierte en ADN y se integra en el genoma del huésped. Luego, la célula sigue las instrucciones genéticas y produce más virus. De esta forma, el virus secuestra la maquinaria transcripcional de la célula para replicarse. Por lo general, los retrovirus infectan células que no pasan de una generación a la siguiente, pero algunos infectan células germinales, como un óvulo o un espermatozoide, lo que abre la puerta para que el ADN retroviral pase de padres a hijos y eventualmente se convierta en elementos permanentes en el genoma del huésped. Para que los retrovirus ingresen a una célula, una proteína de la cubierta viral se une a un receptor en la superficie de la célula, como una llave en una cerradura. La envoltura también se conoce como proteína de pico para ciertos virus, como el SARS-CoV-2. En el estudio, Frank, Feschotte y sus colegas utilizaron genómica computacional para escanear el genoma humano y catalogar todas las posibles secuencias de codificación de proteínas de la cubierta retroviral que pueden haber retenido la actividad de unión al receptor. Luego realizaron más pruebas para detectar cuáles de estos genes estaban activos, es decir, expresando productos genéticos de la envoltura retroviral en tipos específicos de células humanas. “Encontramos evidencia clara de expresión”, dijo Feschotte, “y muchos de ellos se expresan en el embrión temprano y en las células germinales, y un subconjunto se expresa en las células inmunitarias tras la infección”. Una vez que los investigadores identificaron las proteínas de la cubierta antiviral expresadas en diferentes contextos, se centraron en una, Suppressyn, porque se sabía que se unía a un receptor llamado ASCT2, el punto de entrada celular para un grupo diverso de virus llamados retrovirus tipo D. Suppressyn mostró un alto nivel de expresión en la placenta y en el desarrollo embrionario humano muy temprano. Luego realizaron experimentos en células similares a la placenta humana, ya que la placenta es un objetivo común para los virus. Las células fueron expuestas a un retrovirus tipo D llamado RD114, que se sabe que infecta naturalmente a las especies felinas, como el gato doméstico. Mientras que otros tipos de células humanas que no expresan Suppressyn podrían infectarse fácilmente, las células madre placentarias y embrionarias no se infectaron. Cuando los investigadores agotaron experimentalmente las células placentarias de Suppressyn, se volvieron susceptibles a la infección por RD114; cuando Suppressyn se devolvió a las celdas, recuperaron la resistencia. Además, los investigadores realizaron experimentos inversos, utilizando una línea celular de riñón embrionario normalmente susceptible a RD114. Las células se volvieron resistentes cuando los investigadores introdujeron experimentalmente Suppressyn en estas células. El estudio muestra cómo una proteína humana de origen retroviral bloquea un receptor celular que permite la entrada viral y la infección por una amplia gama de retrovirus que circulan en muchas especies no humanas. De esta manera, dijo Feschotte, los retrovirus antiguos integrados en el genoma humano proporcionan un mecanismo para proteger al embrión en desarrollo contra la infección por virus relacionados. El trabajo futuro explorará la actividad antiviral de otras proteínas derivadas de la envoltura codificadas en el genoma humano, dijo. Los coautores incluyen a Carolyn Coyne, viróloga de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, y José García-Pérez, biólogo molecular de la Universidad de Granada, España. El estudio fue financiado por Cornell, los Institutos Nacionales de Salud, el Fondo de Apoyo Estratégico Institucional de la Universidad de Edimburgo de Wellcome Trust, el Consejo Europeo de Investigación y el Instituto Médico Howard Hughes.