Ciertos virus de ARN -el poliovirus, el virus de la hepatitis C y el coxsackievirus- y posiblemente muchas otras familias de virus se copian a sí mismos aprovechando una enzima de su célula huésped para crear fábricas de replicación enriquecidas en un lípido específico, explica Altan-Bonnet. Sin ese lípido, el fosfatidilinositol-4-fosfato (Pl4P), estos virus de ARN no pueden sintetizar su ARN viral ni replicarse. Los lípidos, componentes estructurales clave de las membranas celulares, a menudo sirven como moléculas de señalización y sitios de acoplamiento para las proteínas.

La replicación viral es el proceso por el cual las partículas del virus hacen nuevas copias de sí mismas dentro de una célula huésped. Esas copias pueden pasar a infectar otras células. Un virus de ARN es un virus que tiene ARN, en lugar de ADN, como material genético. Muchos patógenos humanos son virus de ARN, como el virus del SARS, el virus del Nilo Occidental, el VIH y los que Altan-Bonnet ha estado estudiando.

Según se publica en el número del 28 de mayo de 2010 de Cell, Altan-Bonnet y sus co-investigadores han descubierto por primera vez que ciertos virus de ARN toman el control de una enzima celular para diseñar un compartimento de replicación en la membrana de la célula lleno de lípidos PI4P. Estos lípidos, a su vez, permiten a los virus de ARN atraer y estimular las enzimas que necesitan para la replicación. En las células no infectadas, los niveles de lípidos PI4P se mantienen bajos, pero en las células infectadas por el virus esos niveles aumentan drásticamente. Los hallazgos de Altan-Bonnet y sus colegas no sólo abren varias posibilidades para prevenir la propagación de diversas infecciones víricas, sino que también pueden ayudar a arrojar nueva luz sobre la regulación de la síntesis de ARN a nivel celular y, potencialmente, sobre cómo se desarrollan algunos cánceres.

«El objetivo del virus es replicarse», señala Altan-Bonnet. «Para que sus máquinas de replicación funcionen, el virus necesita crear un entorno lipídico ideal, lo que consigue secuestrando una enzima clave de su célula huésped».

Altan-Bonnet y su equipo también pudieron identificar la proteína viral (la llamada proteína 3A en las infecciones por poliovirus y coxsackievirus) que captura y recluta la enzima celular (fosfatidilinositol-4-quinasa III beta). Además, su laboratorio pudo impedir el proceso de replicación administrando un fármaco que bloqueaba la actividad de la enzima celular una vez secuestrada. Las terapias farmacológicas para evitar la replicación viral también podrían dirigirse a impedir el secuestro de la enzima.

Una vez secuestrada la enzima, se impide que las células funcionen normalmente en su vía de secreción, el proceso por el que trasladan las proteínas al exterior de la célula. En muchos casos, la obstaculización de ese proceso puede provocar la muerte lenta de la célula, dando lugar a problemas como complicaciones cardíacas y vasculares en los infectados por el virus Coxsackie y daños neurológicos en los infectados por el virus de la polio.

Utilizando sus recientes hallazgos, Altan-Bonnet y su equipo planean ahora investigar la dependencia de la PI4P en otros virus, así como el papel que pueden desempeñar otros lípidos en diferentes familias de virus. Por ejemplo, el virus del SARS también requiere un entorno rico en lípidos para su replicación, por lo que su laboratorio está trabajando ahora con los investigadores del SARS para determinar qué lípido es necesario para la replicación de ese virus. Además, examinarán el papel de los lípidos en la regulación de la síntesis de ARN en las células, lo que podría aportar nuevos conocimientos sobre algunas de las mutaciones celulares que se producen en el cáncer.

«Dado que gran parte de lo que sabemos sobre los procesos celulares procede históricamente del estudio de los virus, nuestros estudios pueden aportar información sobre las nuevas funciones que desempeñan los lípidos en la regulación de la expresión del material genético en las células», señala Altan-Bonnet.

La investigación de Altan-Bonnet sobre la replicación del ARN cuenta con subvenciones de la National Science Foundation y la Busch Foundation.