El virus del sida (VIH-1) infectó a humanos por primera vez hace 100 años

Michael Worobey es un especialista en filogenética evolutiva, el estudio estadístico de la tasa de mutaciones en los genes como predictores del momento en que se produjeron cambios sustanciales en el contenido de los mismos. Se ha especializado en el estudio de los genes de virus responsables de enfermedades. Dos de sus alumnos han protagonizado una noticia de emulenews en Menéame. Copio de allí “Marlea Gemmel de la Universidad de Arizona ha demostrado que la cepa del virus del sida VIH-1 infectó a humanos por primera vez en 1908 (y no en 1931 como se creía antes). Aunque en esa época los niveles de presencia de virus en humanos eran muy pequeños. Más aún, Joel Wertheim, de la misma universidad, ha demostrado que el virus del sida existe en monos desde hace sólo algunos cientos de años (y no millones de años como antes se creía). Nuevas sorpresas sobre el virus del sida. Esperemos que estos estudios tengan consecuencias clínicas.”

Estos estudios van en contra de las “teorías de la conspiración sobre el SIDA como arma biológica o instrumento de control de masas,” o sobre el origen de la enfermedad en humanos en los 1950s debido a la contaminación de muestras de vacunas contra la polio contaminadas con virus VIH de monos (el poliovirus para las vacunas orales contra la polio se cultivaba en los riñones de chimpancés antes de ser administrados a la población en África Central entre 1957-1960). Obviamente, la imposibilidad de estos orígenes “exóticos” es imposible de probar. Aunque los estudios de Worobey y otros los hacen estadísticamente poco “probables”.

La idea de que el virus VIH-1 infectó a humanos por primera vez en los 1930s apareció en la revista Science en el año 2000 (comentario de David M. Hillis, “Origins of HIV,” Science, 288(5472): 1757-1759, 2000, sobre el artículo técnico de B. Korber et al. (Los Alamos National Laboratory) “Timing the ancestor of the HIV-1 pandemic strains,” Science, 288(5472):1789-1796, 2000, quienes utilizaron supercomputadores junto a 5 muestras para su tarea, que se encontraron en sangre congelada para transfusiones que se encontró en Haití). Como el número de muestras era pequeño, se estimó como fecha más probable 1931, con un intervalo de confianza del 95%, pero no se puede descartar el intervalo 1915-1941. Sólo un análisis por estas técnicas (o su versión mejorada) que venga acompañado de más muestras puede mejorar esta estimación. Obviamente lo que se demuestra por este método es cuando el linaje del genoma del virus cambia para poder infectar a humanos y no el momento exacto en el que el virus pasa del chimpancé al hombre.

Michael Worobey y sus alumnos tienen una extensa historia en el análisis filogenético del virus del sida. Por ejemplo, con 5 muestras de sangre de haitianos tratados en Miami entre 1982 y 1983, donde encontraron virus VIH-1 grupo M subtipo B (Jon Cohen, “How HIV took the world by storm,” Science NOW Daily News, 29 october 2007, sobre el artículo  M.T.P. Gilbert et al. “The emergence of HIV/AIDS in the Americas and beyond,” PNAS, 104(47):18566-18570, November 20, 2007, Open Access Article) revelaron genéticamente que este subtipo del virus se introdujo en Haití desde África Central alrededor de 1966, entrando en EEUU en 1969. La probabilidad de que el virus entrara en Haití desde los EEUU es de 0.00003, extremedamente pequeña (según su estudio estadístico, claro).

La noticia de emulenews en Menéame hace referencia a Elizabeth Pennisi, “Revising HIV’s history,” Science NOW Daily News, 25 june 2008 , nos indica que Marlea Gemmel, alumna de Worobey, analizó muestras de material genético del virus VIH-1 subtipo M obtenidos de tejido linfático almacenado en 1960 en un departamento de patología en la Universidad de Kinshasa en el Congo, que ha comparado con otras muestras ya conocidas del virus, como la más antigua conocida de muestras congeladas de sangre de 1959. El nuevo estudio filogenético indica que el virus VIH-1 infectó a humanos por primera vez en 1908. ichael Worobey et al, “Reply to Pape et al.: The phylogeography of HIV-1 group M subtype B,” afirman que sus estudios se basan no sólo las 5 muestras de secuencias génicas encontradas en pacientes haitianos, sino en otras 117 secuencias de 19 países.

Habrá que estar “al loro” de futuras confirmaciones de estos estudios, que espero tengan repercusión clínica (conocer cómo se adaptó el virus del chimpancá al humano puede que permita determinar sus puntos “flacos”, posibles dianas terapéuticas).

Un láser puede destruir el virus del SIDA por resonancia como una cantante de ópera rompe una copa de cristal

El número de junio de la revista Discover, que he adquirido como lectura en mi viaje de retorno desde Venezuela, presenta brevemente una noticia que me ha parecido interesante comentar aquí. La noticia ha tenido cierto éxito en Menéame. “En marzo de 2008, Tsen ha demostrado que los virus del sida se pueden destruir mediante resonancia utilizando láseres a la frecuencia adecuada, igual que una cantante de ópera es capaz de destruir un vaso entonando una nota. Mediante diálisis de la sangre del paciente, se somete ésta al láser, se destruyen los virus, y se reintroduce en el cuerpo del paciente. Quizás en 10 años tengamos un nuevo tratamiento contra el sida.”

El artículo técnico es K. T. Tsen, S.-W. D. Tsen, et al. “Selective inactivation of human immunodeficiency virus with subpicosecond near-infrared laser pulses,” J. Phys.: Condens. Matter, Vol. 20, No. 25, pp. 252205-8, 25 June 2008, donde se demuestra por primera vez cómo el virus del sida (virus de inmunodeficiencia humana o VIH) puede ser inactivado mediante irradiación con pulsos láser de media potencia en el régimen de subpicosegundos y con frecuencia en el infrarrojo cercano. Este tipo de pulsos, en estos primeros estudios, resultan inofensivos para los glóbulos rojos y otras células de la sangre (aunque esto tendrá que confirmarse en futuros estudios). Este descubrimiento puede tener importantes aplicaciones en el desarrollo de técnicas láser para la desinfección de productos e instrumentos clínicos posiblemente infectados con sangre seropositiva o infectada.

En estudios previos, K. T. Tsen, S.-W. D. Tsen, et al. “Inactivation of viruses with a femtosecond laser via impulsive stimulated Raman scattering,” Proc. SPIE, Vol. 6854, 68540N, 2008, los autores presentaron el uso de láseres de femtosegundos en el rango visible y de muy baja potencia para la inactivación (destrucción) de virus como el bacteriófago M13. Usaron para ello luz con longitud de onda de 425 nm. en modo pulsado con pulsos de 100 fs. de anchura, con una potencia igual o mayor de 50 MW/cm². El nombre técnico del procedimiento es Dispersión Raman Estimulada a Pulsos (Impulsive Stimulated Raman Scattering, ISRS). Como la frecuencia de la luz utilizada está en el infrarrojo cercano, se espera que el daño en ácidos nucleicos (ADN o ARN) y aminoácidos (proteínas) sea mínimo.

En el trabajo de inactivación del SIDA se ha utilizado un láser con una longitud de onda de 1.55 µm. en modo pulsado a una tasa de  repetición de 500 kHz y pulsos de 5 µJ. que es inyectado en una fibra óptica no lineal que genera segundos armónicos (second harmonic output), es decir, pulsos de frecuencia 776 nm. de unos 1.4 µJ. de potencia con una anchura de 500 fs. Los autores han encontrado que una muestra (in vitro y removida) sometida a estos pulsos láser ultracortos pierde alrededor del 80% de su carga de virus VIH. Obviamente no es suficiente para superar los estándares que requiere una aplicación terapéutica, lo que requerirá varios años de estudio.

¿Cómo se produce la inactivación de los virus gracias al láser? Los autores creen que el láser induce la ruptura de la cápsula proteica (cápside) del virus, que para el virus VIH tiene un diámetro de 0.1 µm. Un glóbulo rojo tiene forma de donut (de agujero relleno) de unos 10 µm. de diámetro y 2 µm. de grosor. Por tanto, es de esperar que el efecto del láser sobre estas células sea mínimo. Algo que habrá que ratificar en estudios posteriores.

Con gripe mientras las urgencias están saturadas

Desde hace 3 días, tengo gripe. Estoy a base de auto-medicación (anti-gripales y mucha agua) para no ser causa de mayores colapsos en nuestro sistema sanitario. Obviamente no engrosaré el listado de unas 3.000 muertes (en España) causadas por la gripe (más de 800.000 en todo el mundo). Mi caso tampoco será uno de los primeros de la gran pandemica que se espera cuando un virus de la gripe aviar (H5N1 o similar) se adapte a los humanos. Hace unas semanas se publicó un artículo muy interesante sobre el tema.

Para que un virus de la gripe se transmita de humano a humano causando una pandemia es necesario que sus proteínas de hemaglutinina (HA, una glucoproteína que se encuentra en la superficie del virus de la gripe, responsable de la unión del virus a la célula infectada) debe tomar una configuración especial. En el virus aviar, ciertos receptores de la HA tienen forma de cono, sin embargo, en el virus humano, estos receptores toman la forma de un paraguas.

 

http://0-www.nature.com.jabega.uma.es/nbt/journal/v26/n1/abs/nbt1375.html 

Gracias a la tecnología de microarrays de carbohidratos (glycan microarrays) se han comparado los receptores específicos de las HAs de cepas modernas con cepas que en el pasado causaron pandemias. Técnicas de minería de datos han permitido determinar que es la topología de los glicanos, y no el tipo de anclaje en sí, quien determina la posibilidad de que el virus de la gripe cruce de una especie a otra. Se espera que estos resultados sirvan para desarrollar técnicas de identificación de virus susceptibles de generar futuras pandemias.