Martes, 12 de Diciembre de 2017

Virología y microbiología

    Retrotranscriptasa del virus de la inmunodeficiencia humana y terapia antirretroviral

 

 

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Luis Menéndez-Arias

Bcompogrupo

Blistado

 

Resumen de Investigación:

El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un retrovirus que infecta preferentemente a células del sistema inmune y provoca el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). Actualmente, el tratamiento de la infección por el VIH se basa en la utilización de inhibidores de enzimas del virus como la retrotranscriptasa (RT), la proteasa y la integrasa, además de fármacos que actúan bloqueando la entrada del VIH en la célula hospedadora. Las terapias combinadas que incluyen dos o tres inhibidores de la RT han demostrado una gran eficacia clínica. Sin embargo, la aparición de virus resistentes, la existencia de reacciones cruzadas entre distintos fármacos, además de sus efectos secundarios son factores que hipotecan su utilidad a largo plazo.

Nosotros estamos interesados en el estudio de dianas terapéuticas en el VIH, con un enfásis particular en la RT.   Esta enzima es la responsable de la replicación del ARN que constituye el material genético del virus. Recientemente nuestros esfuerzos se han dirigido hacia la consecución de dos objetivos importantes: (1) entender el papel que juegan distintos aminoácidos en la especificidad de nucleótido y en la fidelidad de copia de la enzima; y (2) determinar cuáles son los mecanismos moleculares implicados en resistencia a inhibidores de la RT y cuál es la contribución de los distintos cambios de aminoácido en la adquisición de resistencia.

Además, los estudios de la especificidad de nucleótido de la RT pueden servirnos para desarrollar nuevas herramientas de utilidad en biología molecular. Por ejemplo, RTs más fieles y estables a temperaturas elevadas, con aplicaciones importantes en estudios de expresión génica. Finalmente, la extensión de estos análisis a otras actividades catalíticas de la RT (por ejemplo, ribonucleasa H), o al proceso de iniciación de la retrotranscripción puede abrir nuevas posibilidades en el diseño de estrategias terapéuticas para el tratamiento de la infección por el VIH.

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Los aminoácidos situados en los subdominios "thumb" y "connection" y en el dominio RNasa H de la RT del VIH-1 pueden influir en la resistencia al AZT y otros análogos a nucleósido debido a que modifican el equilibrio existente entre la actividad RNasa H de la RT y la capacidad de la enzima para eliminar el inhibidor del extremo 3´ del DNA sintetizado (Menéndez-Arias, 2013; Antiviral Res. 98, 93)            Ensayos de RT-PCR en los que se muestra el efecto de la temperatura sobre la síntesis de cDNA catalizada por distintas variantes de la RT del VIH-1 grupo O (Matamoros et al. 2013; Biochemistry 52, 9318).

 

Publicaciones relevantes:

  • Barrioluengo, V., Álvarez, M., Barbieri, D., Menéndez-Arias, L. (2011) Thermostable HIV-1 group O reverse transcriptase variants with the same fidelity as murine leukaemia virus reverse transcriptase. Biochem. J. 436, 599-607
  • Kisic, M., Matamoros, T., Nevot, M., Mendieta, J., Martinez-Picado, J., Martínez, M.A., Menéndez-Arias, L. (2011) Thymidine analogue excision and discrimination modulated by mutational complexes including single amino acid deletions of Asp-67 or Thr-69 in HIV-1 reverse transcriptase. J. Biol. Chem. 286, 20615-20624
  • Betancor, G., Garriga, C., Puertas, M.C., Nevot, M., Anta, L., Blanco, J.L., Pérez-Elías, M.J., de Mendoza, C., Martínez, M.A., Martinez-Picado, J., Menéndez-Arias, L., for the Resistance Platform of the Spanish AIDS Research Network (ResRIS) (2012) Clinical, virological and biochemical evidence supporting the association of HIV-1 reverse transcriptase polymorphism R284K and thymidine analogue resistance mutations M41L, L210W and T215Y in patients failing tenofovir/emtricitabine therapy. Retrovirology 9, 68. 
  • Álvarez, M., Barrioluengo, V., Afonso-Lehmann, R., Menéndez-Arias, L. (2013) Altered error specificity of RNase H-deficient HIV-1 reverse transcriptases during DNA-dependent DNA synthesis. Nucleic Acids Res. 41, 4601-4612.   
  • Betancor, G., Álvarez, M., Marcelli, B., Andrés, C., Martínez, M.A., Menéndez-Arias, L. (2015) Effects of HIV-1 reverse transcriptase connection subdomain mutations on polypurine tract removal and initiation of (+)-strand DNA synthesis. Nucleic Acids Res. 43, 2259-2270.