Certos vírus RNA — poliovírus, vírus da hepatite C e coxsackievírus — e possivelmente muitas outras famílias de vírus se copiam a si mesmos, apreendendo uma enzima de sua célula hospedeira para criar fábricas de replicação enriquecidas em um lipídio específico, explica Altan-Bonnet. Menos esse lipídio — phosphatidylinositol-4-fosfato (Pl4P) — esses vírus RNA não são capazes de sintetizar seu RNA viral e replicar. Os componentes estruturais chave nas membranas celulares, lipídios freqüentemente servem como moléculas de sinalização e locais de acoplamento para proteínas.

Replicação viral é o processo pelo qual partículas de vírus fazem novas cópias de si mesmos dentro de uma célula hospedeira. Essas cópias podem então continuar a infectar outras células. Um vírus RNA é um vírus que tem RNA, ao invés de DNA, como seu material genético. Muitos patógenos humanos são vírus RNA, incluindo o vírus SARS, vírus do Nilo Ocidental, HIV, e os que Altan-Bonnet tem estudado.

Como relatado na edição de 28 de maio de 2010 da Cell, Altan-Bonnet e seus co-pesquisadores pela primeira vez descobriram que certos vírus RNA tomam o controle de uma enzima celular para projetar um compartimento de replicação na membrana da célula cheia de lipídios PI4P. Esses lipídios, por sua vez, permitem que os vírus RNA atraiam e estimulem as enzimas que eles precisam para a replicação. Nas células não infectadas, os níveis de PI4P lipídios são mantidos baixos, mas nas células infectadas viralmente esses níveis aumentam drasticamente. As descobertas de Altan-Bonnet e seus colegas não apenas abrem várias possibilidades para prevenir a propagação de várias infecções virais, mas também podem ajudar a lançar uma nova luz sobre a regulação da síntese de RNA a nível celular e potencialmente sobre como alguns cancros se desenvolvem.

“O objetivo do vírus é se replicar”, observa Altan-Bonnet. “Para que suas máquinas de replicação funcionem, o vírus precisa criar um ambiente lipídico ideal, o que faz seqüestrando uma enzima chave de sua célula hospedeira”

Altan-Bonnet e sua equipe também foram capazes de identificar a proteína viral (a chamada proteína 3A em infecções por poliovírus e coxsackievírus) que captura e recruta a enzima celular (phosphatidylinositol-4-kinase III beta). Além disso, seu laboratório foi capaz de impedir o processo de replicação através da administração de um medicamento que bloqueou a atividade da enzima celular uma vez que ela havia sido sequestrada. Terapias medicamentosas para prevenir a replicação viral também poderiam ser alvo para prevenir o sequestro da enzima.

Após a enzima ser sequestrada, as células são impedidas de operar normalmente seu caminho secreto, o processo pelo qual elas movem proteínas para o exterior da célula. Em muitos casos, o impedimento desse processo pode resultar na morte lenta da célula, levando a problemas como complicações cardíacas e vasculares nas pessoas infectadas com o vírus coxsackievírus e danos neurológicos nas pessoas com poliovírus.

Utilizando seus recentes achados, Altan-Bonnet e sua equipe agora planejam investigar a dependência do PI4P em outros vírus, bem como o papel que outros lipídios podem desempenhar em diferentes famílias de vírus. Por exemplo, o vírus SRA também requer um ambiente rico em lípidos para a sua replicação, pelo que o seu laboratório está agora a trabalhar com os investigadores da SRA na determinação do lípido necessário para a replicação desse vírus. Além disso, eles irão examinar o papel dos lípidos na regulação da síntese do RNA nas células, potencialmente fornecendo uma nova visão sobre algumas das mutações celulares que ocorrem no cancro.

“Dado que muito do que sabemos sobre os processos celulares historicamente vem do estudo dos vírus, nossos estudos podem fornecer uma visão do novo papel dos lipídios na regulação da expressão do material genético nas células”, observa Altan-Bonnet.

A pesquisa da Altan-Bonnet sobre a replicação do RNA é apoiada com subsídios da National Science Foundation e da Busch Foundation.