Los científicos demostraron que el Zika ha infectado NPCs incluso cuando
las células no producen la proteína AXL, receptor de superficie que se cree que
es el principal vehículo de entrada para el virus.
"Nuestro hallazgo realmente recalibra este campo de investigación,
porque nos dice que todavía tenemos que seguir para descubrir cómo el Zika se
está metiendo en estas células", dijo Kevin Eggan, profesor principal de
HSCI, profesor de células madre y biología regenerativa en Harvard Universidad,
y co-autor correspondiente en un artículo que informa de la investigación en Cell
Stem Cell.
"Es muy importante que la comunidad investigadora aprenda cómo enfocar
que la proteína AXL por sí sola no se defenderá contra el Zika", dijo
Ajamete Kaykas, co-autor y investigador en neurociencia en los Institutos
Novartis de Investigación Biomédica (NIBR).
Estudios previos han demostrado que el bloqueo de la expresión de la
proteína del receptor AXL se defiende contra el virus en una serie de tipos de
células humanas. Dado que la proteína es altamente expresada en la
superficie de NPCs, muchos laboratorios han estado trabajando en la hipótesis
de que AXL es el punto de entrada para Zika en el cerebro en desarrollo.
"Estábamos pensando que los NPCs eliminados sin AXL no se
infectarían", dijo Max Salick, investigador postdoctoral de NIBR y
co-primer autor en el documento. "Pero vimos que estas células se
infectaban tanto como las células normales".
Trabajando en una instalación dedicada a la investigación de enfermedades
infecciosas, los científicos expusieron cultivos celulares bidimensionales de
NPCs humanos eliminados por AXL al virus Zika. Ellos siguieron exponiendo
mini-cerebros tridimensionales "organoides" que contienen tales NPCs
al virus. En ambos casos, las células mostraron claramente la infección por el
Zika. Este hallazgo fue apoyado por un estudio anterior que eliminó AXL en
los cerebros de ratones.
"Sabíamos que los organoides son grandes modelos para la microcefalia
y otras condiciones que aparecen muy temprano en el desarrollo y tienen un
efecto muy pronunciado", dijo Kaykas."Durante los primeros meses, los
organoides hacen un trabajo realmente bueno al recapitular el desarrollo normal
del cerebro".
Históricamente, los NPCs humanos han sido difíciles de estudiar en el
laboratorio porque sería imposible obtener muestras sin dañar el tejido
cerebral. Con los avances en la tecnología de células madre pluripotentes inducidas (células iPS), un proceso de reprogramación de células que permite a
los investigadores para coaxial cualquier célula en el cuerpo de nuevo en un
estado de células madre, los investigadores pueden ahora generar estos tejidos
humanos previamente inaccesibles en una placa petri.
El equipo fue capaz de producir células iPS humanas y luego, utilizando la
tecnología de edición genética, modificar las células para eliminar la
expresión AXL, dijo Michael Wells, investigador postdoctoral de Harvard y
co-primer autor. Los científicos empujaron las células iPS a convertirse
en NPCs, construyendo los modelos bidimensionales y tridimensionales que fueron
infectados con Zika.
Los colaboradores de Harvard / NIBR comenzaron a trabajar con el virus a
mediados de abril de 2016, sólo seis meses antes de publicar sus hallazgos. Esta
inusual velocidad de investigación refleja la urgencia del desafío global
contra el Zika, ya que el virus se ha extendido a más de 70 países y
territorios.
"En la génesis del proyecto, mi esposa estaba embarazada",
comentó Eggan. "Uno no puede leer los periódicos sin
preocuparse".
La colaboración surgió de las interacciones en el Instituto Broad del MIT y
el Centro Stanley para la Investigación Psiquiátrica de Harvard, donde Eggan
dirige el programa de células madre. Su laboratorio ya había desarrollado
sistemas de cultivo celular para estudiar NPCs en neuronas motoras y enfermedades
psiquiátricas. El equipo de Novartis había creado cerebros - organoides
para la investigación sobre el complejo de esclerosis
tuberosa y otros trastornos neurales genéticos.
"El Zika parecía ser un gran problema donde podíamos tener un impacto,
y todos compartimos ese interés", dijo Eggan. "Ha sido genial
tener esta colaboración pública y privada".
Los investigadores están estudiando otras proteínas receptoras que pueden
estar abiertas a la infección del Zika, con la esperanza de que su
investigación básica eventualmente ayudará en la búsqueda para desarrollar
vacunas u otras drogas que se defienden contra el virus.
Fuente de la historia:
1. Kevin Eggan et al. Genetic
Ablation of AXL Does Not Protect Human Neural Progenitor Cells and Cerebral
Organoids from Zika Virus Infection. Cell
Stem Cell, December 2016 DOI: 10.1016/j.stem.2016.11.011
