Notas de prensa

Un modelo desenvolto parcialmente en Galicia revela o mecanismo da replicaci贸n dos axentes responsables das enfermidades das vacas tolas e os 'cervos zombis'

O grupo do profesor Jes煤s Requena, xunto con investigadores da Universidade de Trento (Italia) acaba de presentar un modelo computacional que revela os mecanismos da replicaci贸n dos pri贸ns, os axentes responsables das enfermidades das 聭vacas tolas聮 e os 聭cervos zombis聮. O estudo representa un importante avance no co帽ecemento destes enigm谩ticos pat贸xenos que tam茅n afectan aos seres humanos, explica Jes煤s Requena, investigador do Centro Singular de Investigaci贸n en Medicina Molecular e Enfermidades Cr贸nicas da USC (CiMUS).

Nun artigo publicado na revista PLOS Pathogens, os investigadores presentan un 聯modelo computacional realista e fisicamente plausible聰 da estrutura at贸mica e o mecanismo de replicaci贸n dos pri贸ns, os axentes infecciosos responsables da enfermidade das vacas tolas e a consunci贸n cr贸nica dos c茅rvidos, bautizada popularmente como 聯enfermidade dos cervos zombis聰, end茅mica en Norte Am茅rica e da que se rexistraron os primeiros casos recentemente en Europa. Os resultados obtidos son froito da colaboraci贸n do grupo do profesor Requena e o de Emiliano Biasini, da Universidade de Trento.

Os pri贸ns son 聯axentes patox茅nicos e infecciosos inusuais, formados pola prote铆na PrPSc, unha variante aberrantemente pregada da prote铆na fisiol贸xica PrPC, que existe nos cerebros de todos os mam铆feros e cuxa funci贸n non est谩 ainda ben definida聰, explica Jes煤s Requena. Os pri贸ns PrPSc repl铆canse en ausencia de material xen茅tico recrutando mol茅culas de PrPC e forz谩ndoas a mudar a s煤a conformaci贸n, ata convertelas en PrPSc. Como sinala o investigador da USC, a acumulaci贸n de pri贸ns PrPSc no sistema nervioso central est谩 na base de enfermidades neurodexenerativas mortais denominadas encefalopat铆as esponxiformes transmisibles, como a enfermidade de Creutzfeldt-Jakob e o insomnio familiar fatal nos seres humanos, ademais de na mencionada enfermidade das vacas tolas, que nos anos 90 afectou a centos de milleiros de bovinos de toda Europa, en particular no Reino Unido, e que se transmitiu a mais de 200 persoas.

Por outra banda e 谩 vista dos resultados obtidos, polo momento todas as investigaci贸ns suxiren que a enfermidade do cervo zombi non 茅 transmisible aos seres humanos aclara o doutor Requena, a铆nda que conv茅n ter moita precauci贸n xa que a trav茅s da transmisi贸n dunhas especies animais a outras (por exemplo, de c茅rvidos a cabras ou ovellas que compartan espazos naturais ou pastos), as propiedades dos pri贸ns poden variar e as barreiras de transmisi贸n, franquearse, especifica o investigador do CiMUS.

Colaboraci贸n internacional e multidisciplinar

Partindo do co帽ecemento da arquitectura xeral do pri贸n, obtida mediante criomicroscop铆a electr贸nica nun traballo previo tam茅n dirixido polo profesor Requena, xunto con datos bioqu铆micos adicionais, os grupos galego e italiano dese帽aron un modelo molecular do pri贸n que resulta coherente con todos os datos experimentais dispo帽ibles ata o momento. Giovanni Spagnolli, do grupo de Trento, someteu o modelo a unha t茅cnica computacional denominada Din谩mica Molecular, para o que se precisou a utilizaci贸n durante miles de horas dos recursos do supercomputador Finis Terrae do CESGA.

Estas an谩lises axudaron a refinar o modelo e determinaron que 茅 estable, en contraste con outros modelos propostos anteriormente, que se 聯esfarelan聰 na simulaci贸n en poucos nanosegundos. Partindo deste modelo, o f铆sico da Universidade de Trento Pietro Faccioli aplicou un algoritmo f铆sico-matem谩tico desenvolvido polo seu equipo para predicir por primeira vez as transici贸ns conformacionais que dan lugar 谩 transformaci贸n da forma normal na forma aberrante da prote铆na pri贸nica. 聯A multidisciplinaridade foi a chave deste traballo, sen a colaboraci贸n de expertos en bioqu铆mica de prote铆nas, bioinform谩tica e f铆sica de distintas instituci贸ns e mesmo pa铆ses, as ideas, datos e c谩lculos necesarios para simular un proceso tan complexo non ter铆an sido posibles. Por primeira vez temos reconstru铆do un mecanismo fisicamente plausible da replicaci贸n do pri贸n聰, afirmou Giovanni Spagnolli, primeiro autor de traballo.

聯Sorprendentemente, os fundamentos qu铆micos que 聭emprega聮 o pri贸n para propagarse, como a formaci贸n duns enlaces denominados 聭pontes de hidr贸xeno聮, son moi similares aos que est谩n en xogo na propagaci贸n do ADN; s贸 que poder铆a dicirse que a copia do pri贸n 茅 un proceso 聭anal贸xico聮 e a do ADN 聭dixital聮, por iso os nosos xenes est谩n feitos de ADN e non de pri贸ns.聰 comentou pola s煤a banda Jes煤s Requena, coordinador e 煤ltimo asinante do traballo. O investigador da USC engade que a铆nda sendo moi informativo, a estrutura presentada 茅 un modelo, e a 煤nica forma de saber canto se aproxima 谩 estrutura real do pri贸n PrPSc 茅 utilizando m茅todos experimentais, como a Resonancia Magn茅tica Nuclear de estado s贸lido, un proxecto no que o seu grupo, en colaboraci贸n con Manuel Mart铆n Pastor, do CACTUS, e V铆ctor S谩nchez Pedregal, do CIQUS, xa est谩n traballando dende hai uns meses. O modelo foi presentado o mes pasado no congreso internacional Prion 2019, celebrado en Edmonton (Canad谩), onde foi acollido con grande interese pola comunidade investigadora. Compre lembrar que Prion 2108 se celebrou e ano pasado en Santiago de Compostela baixo os auspicios da USC.