Hallan en los chimpancés salvajes un gen que codifica proteínas contra el VIH

«Sólo una parte de la secuencia de la variante del gen del chimpancé se parece mucho a la humana, lo que inmediatamente nos dice que ésta es la parte importante del gen».
Una variante genética en chimpancés salvajes de Tanzania probablemente los protege de sucumbir rápidamente al equivalente de los primates del virus de la inmunodeficiencia humana, denominado SIV, según informan científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, en un artículo que se publica en Plos Biology.
Diferentes personas pueden variar sustancialmente en su susceptibilidad genética a los virus, incluyendo el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Aunque la biología que subyace a esta variación en los seres humanos aún no se ha descubierto, parece se pueden aprender algunas lecciones clave de nuestros primos más cercanos.
Los chimpancés salvajes habitan en el Parque Nacional de Gombe Stream, un área de 35 kilómetros cuadrados donde se han observado continuamente desde lejos desde que la famosa primatóloga Jane Goodall, comenzara a estudiarlos hace más de 50 años.
Una variante genética es una diferencia de origen natural en la secuencia de ADN de un gen. Parte de la variante del chimpancé que identificaron los científicos se asemeja fuertemente a la de una variante humana análoga conocida por frenar la progresión del virus de la inmunodeficiencia humana al sida.
El gen en cuestión está sujeto a presiones evolutivas que normalmente hacen que cambie rápidamente con el tiempo evolutivo, lo que resulta en muchas variantes con diversas secuencias. Así que la sorprendente similitud de una sección del chimpancé y un tramo de la variante humana implica dos cosas, según Peter Parham, profesor de Biología Estructural y de Microbiología e Inmunología.
En primer lugar, los homínidos han estado luchando contra virus similares al VIH, ya que las dos especies relacionadas divergieron hace unos cinco millones de años. En segundo lugar, porque esa sección particular de la variante genética no ha cambiado mucho desde entonces, por lo que probablemente juega un papel importante en el aumento de la supervivencia entre los que la heredan.
«Sólo una parte de la secuencia de la variante del gen del chimpancé se parece mucho a la humana, lo que inmediatamente nos dice que ésta es la parte importante del gen», afirma Parham, autor principal del estudio que describe los hallazgos. A su juicio, desbloquear esta importante secuencia podría producir no sólo conocimientos biológicos sino también farmacéuticos o, algún día, tal vez incluso aplicaciones de terapia génica que mejoren la capacidad de las personas infectadas por el VIH para evitar la progresión al sida.
Una de las investigaciones de Parham se centra en un conjunto de tres genes llamados complejo mayor de histocompatibilidad (CMH). Los códigos de CMH de las proteínas que ayudan al sistema inmune reconocen sustancias extrañas. Estas proteínas se sientan en la superficie de casi todas las células de vertebrados, donde sirven como casos de demostración para los péptidos -pequeños trozos de proteínas- procedentes de proteínas que una vez residían dentro de esa célula.
El destino de todas las proteínas de una célula es finalmente ser degradadas en péptidos, que se transportan a la superficie de la célula y se encierran en las proteínas del CMH. Esto permite a las células inmunes llamadas células T itinerantes inspeccionar los tejidos y detectar cualquier péptido extirpado de proteínas que son de origen extranjero, como las de un virus que ha infectado a una célula, o se han alterado, como en una célula cancerosa. Las células T montan a menudo rápidamente un ataque contra las células que llevan proteínas extrañas o alteradas.
En los seres humanos, HLA-B, uno de los tres genes en el complejo CMH, es el modelo para una proteína que es la exposición apropiada para una ‘etiqueta’ corta de un péptido de Gag, una proteína del VIH que se manifiesta precozmente en el curso de la infección. Los estudios han demostrado que las personas infectadas por el VIH que portan una variante particular de este gen, conocido como HLA-B * 57: 01, se resisten a la progresión al sida, debido, según los científicos, a la proteína de la superficie celular codificada por la vairante B * 57: 01, que está presente en aproximadamente una de cada 10 personas, mostrando a su péptido Gag de una manera que llama la atención especialmente a las células T.
Aunque el virus puede mutar de forma que su proteína Gag resulta invisible para los linfocitos T, no lleva mucho tiempo hacer eso pero aún así, el éxito tiene un costo, según Parham. El virus resultante no puede replicar su forma más eficiente, por lo que la enfermedad no puede progresar rápidamente a la etapa sintomática en toda regla.
En los chimpancés de Gombe, el SIV es endémica. «Aproximadamente uno de cada cuatro animales está infectado», afirma Parham. Pero la probabilidad de infección no se distribuye por igual entre ellos.
El impulso original del estudio, según Parham, fue comparar la diversidad de CHM de las poblaciones de chimpancés salvajes con las poblaciones de chimpancés cautivos para ver cómo las exposiciones del mundo real a los patógenos pueden afectar a las frecuencias de varias versiones de determinados genes CHM.
El contacto humano a los chimpancés de Gombe está prohibido, por lo obtener su material genético no fue fácil. La autora principal, Emily Wroblewski, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Parham, reclutó a su exasesora de la Universidad de Minnesota, la ecóloga conductual Anne Pusey, que había hecho su trabajo de posgrado en Gombe, en la década de 1970, bajo la dirección de Goodall.
Wroblewski, que había pasado 1,5 años en Gombe haciendo trabajo de campo para su tesis de doctorado, también llamó a la destacada virólogo sbore el SIV Beatrice Hahn, ahora en la Universidad de Pennsylvania. En 2000, Hahn desarrolló métodos para extraer ADN y ARN de heces de chimpancé. En los últimos 15 años, se ha recogido una gran colección de muestras de heces, ahora ubicada en Filadelfia. Tanto Pusey, ahora en la Universidad de Duke, como Hahn son coautores del estudio.
Wroblewski viajó al laboratorio de Hahn, en ese momento en Birmingham, Reino Unido, coordinó el envío de casi 300 muestras de heces -por lo menos dos o tres por chimpancé- en congeladores del laboratorio de Hahn a Stanford; y regresó al laboratorio de Parham, donde se instaló en una esquina y comenzó la extracción de ADN de las muestras. Su análisis de ADN permitió evaluar el estado de los genes CHM de los chimpancés y análisis de ARN realizados por el laboratorio de Hahn permitió contabilizar el SIV, que, al igual que su primo el VIH, es un virus ARN.
Los chimpancés tienen un gen MHC, PATR-B, que es funcionalmente análogo a nuestro gen HLA-B. El análisis encontró 11 variantes diferentes de PATR-B en los chimpancés de Gombe, un número sorprendentemente grande para una población tan pequeña. «Siete de estas variantes nunca se había visto en las poblaciones de chimpancés en cautiverio», destaca Wroblewski.
«He encontrado esto muy emocionante -subraya Wroblewski-. Los recuentos fecales de SIV son un buen indicador de la carga viral en la sangre, algo que no podemos medir fácilmente en los chimpancés de Gombe, porque no podemos extraer les sangre. «Cuando un campo tradicional en la biología comienza a utilizar las nuevas tecnologías, se abre un enorme potencial», concluye Parham.
Agencias