Búsqueda y caracterización biofísica de regiones membranotrópicas de las proteínas estructurales de HCV. Búsqueda de inhibidores de la entrada del virus

Resumen

En todo el mundo hay entre 170 y 300 millones de infectados por el virus de la Hepatits C. A pesar de su gran incidencia, no existe vacuna alguna que pueda evitar la infección viral y los agentes terapéuticos no son suficientemente eficientes para contrarrestar la enfermedad. El genoma viral del HCV es muy heterogéneo, sin embargo las regiones implicadas en los procesos de entrada y salida del virus, procesos que en este virus ocurren en membranas, están más conservadas en todas las estirpes. En esta tesis nos propusimos encontrar las regiones membranotrópicas de las proteínas estructurales del HCV para utilizarlas como dianas contra las que buscar inhibidores de interacción entre las proteína y las membranas, así como extrapolando los resultados obtenidos con el estudio de las regiones membranotrópicas a las proteínas nativas, proponer un modelo para explicar la fusión de membranas producida por el HCV. La proteína core tiene varias funciones, sin embargo su misión más importante es el ensamblaje de los viriones y la salida viral. Nosotros hemos analizado e identificado las regiones 29-46, 57-74, 85-123 y 155-172 como las regiones membranotrópicas de la proteína core. Futuros estudios tomando como dianas estas regiones podrían permitir el desarrollo de nuevas estrategias antivirales basadas en inhibidores del ensamblaje viral. La proteína p7 es esencial para el ensamblaje y la salida eficiente de los viriones. Hemos identificado el dominio del bucle entre las hélices como la región más membranotrópica de la proteína. Un péptido de 18 aminoácidos de longitud derivado de este dominio mimetiza la formación de poros cuyo tamaño está comprendido entre 6 y 23 Å, el mismo diámetro de poro que debería formar la proteína nativa. En la glicoproteína E2, la región 603-634 está implicada en el proceso de fusión, afectando la estructura de la membrana y ayudando en el proceso de fusión al péptido de fusión para perturbar la topología y desestabilizar la membrana del endosoma. Esto podría implicar que ambas proteínas E1 y E2 estarían directamente implicadas en el mecanismo que hace posible la entrada del virus a la célula huésped. Hemos propuesto el segmento 309-340 de la glicoproteína E1, localizado inmediatamente adyacente al dominio TM, como dominio implicado en la fusión de manera similar a los dominios PreTM de las proteínas de fusión de clase I. Hemos localizado el péptido de fusión de HCV, tanto por homología con otros péptidos de fusión de otras proteínas de clase II, como experimentalmente por actividad fusogénica, en la región 274-298. Hemos estudiado diferentes regiones membranotrópicas que están directamente implicadas en el proceso de fusión. La hipótesis de partida es que si estas regiones no interaccionan con la membrana, el proceso de fusión podría no suceder y por ello el virus no entraría en la célula. Hemos encontrado dos péptidos inhibidores contra el péptido de fusión que reducen un 93% y 98% in vitro el efecto fusogénico de su diana. Tras esto, hemos ensayado in vivo la neutralización de la infección de estos péptidos por medio de HCVpp que expresan en la superficie las glicoproteínas de la envuelta E1 y E2, mimetizando la entrada del HCV a la célula. Los péptidos inhibidores E15 y F28 neutralizaron un 51% y 36% respectivamente la infección de HCVpp a una concentración de 0.1mM. Actualmente nos encontramos intentando aumentar la afinidad del inhibidor por la región diana, sin embargo lo más importante es que un estudio exhaustivo de la interacción lipido-péptido posibilitaría el desarrollo de compuestos anti-HCV dirigidos a evitar la infección viral.