En todo el mundo, cientos de mujeres infectadas con el virus Zika han dado a luz a niños que sufren de microcefalia u otros defectos cerebrales, ya que el virus ataca a las células clave responsables de generar neuronas y construir el cerebro a medida que se desarrolla el embrión. Los estudios han sugerido queEl Zika ingresa a estas células, llamadas células progenitoras neurales o NPC, al agarrar una proteína específica llamada AXL en la superficie celular. Ahora, los científicos del Harvard Stem Cell Institute HSCI y Novartis han demostrado que esta no es la única vía de infecciónpara PNJs
Los científicos demostraron que los NPC infectados con Zika incluso cuando las células no producían la proteína del receptor de superficie AXL, 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 ir y descubrir cómo el Zika está ingresando a estas células", dijo Kevin Eggan, miembro principal de la facultad de HSCI, profesor de células madre y biología regenerativaen la Universidad de Harvard, y co-autor correspondiente en un artículo que informa sobre la investigación en Célula madre celular .
"Es muy importante que la comunidad de investigación aprenda que atacar solo a la proteína AXL no defenderá contra el Zika", acordó Ajamete Kaykas, coautora correspondiente e investigadora principal en neurociencia de los Institutos Novartis para la Investigación Biomédica NIBR.
Estudios anteriores han demostrado que el bloqueo de la expresión de la proteína del receptor AXL sí defiende contra el virus en varios tipos de células humanas. Dado que la proteína está altamente expresada en la superficie de los NPC, muchos laboratorios han estado trabajando en la hipótesis de que AXLes el punto de entrada para el zika en el cerebro en desarrollo.
"Estábamos pensando que los NPC noqueados sin AXL no se infectarían", dijo Max Salick, investigador postdoctoral de la NIBR y coautor del artículo. "Pero vimos que estas células se infectaron de la misma manera".como células normales "
Trabajando en una instalación dedicada a la investigación de enfermedades infecciosas, los científicos expusieron cultivos celulares bidimensionales de NPC humanos noqueados por AXL al virus Zika. Posteriormente, exponieron los "organoides" mini-cerebrales tridimensionales que contienen tales NPC avirus. En ambos casos, las células mostraron claramente la infección por Zika. Este hallazgo fue respaldado por un estudio anterior que eliminó el AXL en el cerebro de los ratones.
"Sabíamos que los organoides son excelentes modelos para la microcefalia y otras afecciones que aparecen muy temprano en el desarrollo y tienen un efecto muy pronunciado", dijo Kaykas. "Durante los primeros meses, los organoides hacen un muy buen trabajo recapitulando lo normaldesarrollo cerebral."
Históricamente, los NPC 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 celular que permite a los investigadores convencercualquier célula del cuerpo vuelve a un estado similar a las células madre, los investigadores ahora pueden generar estos tejidos humanos previamente inaccesibles en una placa de Petri.
El equipo pudo producir células iPS humanas y luego, utilizando la tecnología de edición de genes, modificar las células para eliminar la expresión de AXL, dijo Michael Wells, investigador postdoctoral de Harvard y coautor. Los científicos presionaron a las células iPS para quese convierten 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, solo seis meses antes de publicar sus hallazgos. Esta velocidad inusual de investigación refleja la urgencia del desafío global del Zika, ya que el virus se ha extendido a más de 70 paísesy territorios.
"En el inicio del proyecto, mi esposa estaba embarazada", comentó Eggan. "Uno no puede leer los periódicos sin preocuparse"
La colaboración surgió de las interacciones en el Broad Institute of MIT y el Centro Stanley de Investigación Psiquiátrica de Harvard, donde Eggan dirige el programa de células madre. Su laboratorio ya había desarrollado sistemas de cultivo celular para estudiar NPC en neuronas motoras y enfermedades psiquiátricas. El equipoNovartis había creado organoides cerebrales para la investigación sobre el complejo de esclerosis tuberosa y otros trastornos neurológicos genéticos.
"El zika parecía ser un gran problema en el que 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 por Zika, con la esperanza de que su investigación básica eventualmente ayude en la búsqueda de desarrollar vacunas u otras drogas que defiendan contra el virus.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Harvard . Original escrito por Hannah Robbins y Eric Bender. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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