Laboratorio de Estrategias Antivirales

Líneas de investigación

El objetivo general de nuestro laboratorio está enfocado en el hallazgo de estrategias adecuadas para el desarrollo de agentes antivirales con potencial preventivo y terapéutico frente a virus humanos de relevancia sanitaria como el virus dengue, virus Junín, virus Zika, herpesvirus y coronavirus. Se espera que los resultados que se obtengan puedan implicar un impacto futuro en la quimioterapia antiviral contra infecciones reemergentes y desatendidas de relevancia en Argentina y Sudamérica. La investigación propuesta intenta además contribuir al conocimiento de las interacciones virus-célula lo cual resulta imprescindible para el desarrollo de agentes antivirales efectivos, uniendo la investigación de conceptos básicos en virología con el hallazgo de nuevas moléculas de aplicación terapéutica.

Los abordajes experimentales que se encaran comprenden el estudio de blancos en el virus y blancos en la célula hospedadora como posibles puntos de ataque contra la infección viral. Por un lado, la evaluación de procesos celulares que juegan un papel importante en la multiplicación y patogénesis viral ha ganado preponderancia en los últimos años como una alternativa interesante para el desarrollo de nuevas terapias antivirales, ya que presenta ventajas tales como el hallazgo de drogas con un mayor espectro de acción sobre distintos virus, así como una menor posibilidad de generar resistencia antiviral. Por su parte, las drogas dirigidas a factores virales garantizan mayor especificidad y selectividad en su acción y su uso en infecciones agudas de corta duración disminuye el riesgo de selección de variantes virales resistentes.

– La entrada del virus a la célula como blanco antiviral. Las interacciones secuenciales del virus con la célula hospedadora que permiten la entrada viral (adsorción y penetración con fusión en membrana plasmática o en la membrana endosomal, según el virus, para el desnudamiento y liberación de la nucleocápside) representan un blanco antiviral atractivo ya que permiten boquear el inicio de la infección. A partir del conocimiento de los receptores que participan en la unión del virus a la célula y la vía de internalización utilizada el objetivo planteado es analizar distintos agentes que interfieran con la entrada de herpesvirus y virus dengue, tales como polisacáridos sulfatados de algas, oligosacáridos modificados y otras moléculas. Estos compuestos mimetizan al heparan sulfato, receptor inicial de ambos virus en distintos tipos celulares. En el caso particular de dengue se conoce que en células mieloides humanas puede haber dos vías de entrada: mediante el receptor celular en la infección primaria y mediante el receptor Fc en la infección secundaria a través de anticuerpos no neutralizantes. Se analizará la potencia de compuestos para bloquear la entrada viral en ausencia y presencia de anticuerpos, para los cuatro serotipos de dengue, así como utilizar estos modelos de células mieloides para la evaluación de otro tipo de agentes antivirales, dentro de otras líneas de investigación del grupo.

– Proteínas celulares como factores de restricción antiviral

Este proyecto plantea la caracterización de factores antivirales celulares relacionados con la respuesta inmune de ocurrencia natural en la infección viral y su posible utilidad en terapéutica y diagnóstico. Las proteínas celulares que restringen las infecciones virales se expresan de forma diferencial durante el transcurso del ciclo de multiplicación viral. Este tipo de actividad antiviral celular está relacionada con estructuras celulares específicas (nucleares, lipídicas, relacionadas a membranas) y tiene implicancia en la forma de transmisión del virus de célula a célula. Por tanto, estas proteínas representan un blanco de estudio por su posible función terapéutica.

Nuestro equipo de trabajo estudia varios factores celulares que restringen infecciones virales en distintas etapas del ciclo de multiplicación de los virus dengue, Zika, Junín y SARS-CoV-2:

1) La proteína de la leucemia promielocítica (PML), asociada con cuerpos nucleares

2) Viperina, asociada a retículo endoplasmático y “lipid droplets”

3) Teterina, asociada a los microdominios “rafts” de la membrana plasmática.

4) El receptor de hidrocarburos de arilo (AHR), participante activo en mecanismos inmunoregulatorios

– La síntesis de RNA como blanco antiviral: enzimas celulares y virales requeridas para transcripción/replicación

Un proceso viral frecuentemente analizado como blanco de ataque antiviral en RNA virus es la síntesis de RNA viral, que puede encararse interfiriendo con las enzimas virales o las enzimas celulares que participan en vías metabólicas requeridas para la transcripción/replicación viral. Respecto de las enzimas celulares, aquí se propone el análisis de dos enzimas celulares como blanco antiviral en las infecciones con flavivirus y arenavirus, como dengue y Junín: la inosina monofospato deshidrogenasa (IMPDH) y la dihidrorotato deshidrogenasa (DHODH). IMPDH es la enzima responsable en la conversión de inosina 5´-monofosfato a xantosina 5’-monofosfato, un paso limitante para la síntesis intracelular de novo de nucleótidos de guanosina. El ácido micofenólico y ribavirina son conocidos y potentes inhibidores de esta enzima. A su vez, ciertos derivados de acridonas que han sido estudiados en nuestro laboratorio también mostraron ser inhibidores no competitivos de la IMPDH. Respecto de la DHODH, esta enzima participa en la ruta biosintética de las pirimidinas. En forma reciente se ha comenzado a analizar el empleo de inhibidores de DHODH, tales como leflunomida, brequinar, NITD-982 y otros, como potenciales antivirales, con resultados promisorios en las infecciones con RNA y DNA virus. Se estudiarán en ambas rutas enzimáticas los compuestos mencionados así como nuevas moléculas sintetizadas por nuestros colaboradores.

Nanoformulaciones

Una de las herramientas que se utiliza en la actualidad para disminuir la citotoxicidad de las drogas es el uso de nanoformulaciones biodegradables que permiten vehiculizar el compuesto para maximizar la eficiencia de entrega. Nuestro laboratorio ha dedicado los últimos años a ensayar distintas nanoformulaciones de compuestos naturales y sintéticos contra los virus dengue y Zika.