La UVigo estudia proteínas del VIH en pacientes de todo el mundo para conocer su evolución

Investigadores del Cinbio de la UVigo han analizado en pacientes de todo el mundo la evolución de proteínas del VIH que se utilizan como dianas farmacológicas para desarrollar modelos predictivos más eficaces, que también podrían aplicarse a otros virus y que permitirían mejorar el diseño de las terapias.

“A menudo se producen variantes que proliferan y frente a las que los tratamientos resultan menos eficaces o dejan de funcionar. Nos centramos en el VIH porque tiene un índice de mutación muy elevado y esa es una de las principales razones por las que la ciencia todavía no ha podido encontrar una vacuna. Pensamos que si éramos capaces de obtener buenos resultados con un virus tan complejo podríamos extrapolarlos a otros con menos variabilidad y mutaciones”, plantea David Ferreiro.

El trabajo, desarrollado en el grupo de Evolución Molecular Computacional (CME), constituye su tesis doctoral, que fue calificada cum laude y que agrupa tres artículos científicos publicados en otras tantas revistas de alto impacto: Virus Evolution, Bioinformatics y Molecular Biology and Evolution.

“Una de las principales novedades es que estudiamos unas proteínas que son muy interesantes porque pueden ayudar a mejorar las terapias contra los virus. Y además en los modelos matemáticos que hemos desarrollado para conocer su evolución no solo incluimos la secuencia de la proteína, que es la única variable que se utiliza generalmente para buscar diferencias, sino que también tenemos en cuenta su estructura, que son como coordenadas tridimensionales. Esto supone un gran avance”, destaca.

A partir de la información ofrecida por bases de datos públicas, los investigadores crearon modelos matemáticos que determinan la probabilidad de que ocurra determinadas mutaciones que podrían hacer menos efectivas las terapias.

El trabajo de Ferreira, dirigido por el líder del grupo CME, Miguel Arenas, testa la eficacia de estos modelos matemáticos y pone además las bases de una nueva metodología. “La evolución de los virus siempre se ha estudiado desde el presente hacia el pasado y, en la mayor parte de la tesis, nos ceñimos a estos protocolos que ya están muy establecidos. Pero al final también exploramos la utilización de unos modelos denominados birth-death, que permiten estudiar el futuro. Todavía estamos trabajando esta parte y está pendiente de ser publicada”, adelanta.

“Si fuésemos capaces de predecir la evolución de las proteínas, en el caso del COVID, por ejemplo, podríamos haber diseñado terapias no solo para la primera variante, sino para todas las que vinieron después”, destaca sobre los potenciales beneficios de la biología computacional.

“Este tipo de análisis permiten que el avance sea mucho más rápido porque podemos probar muchas teorías y decantarnos por la que tenga mejores resultados para poder llevarla a la práctica. Después los resultados en la vida real pueden ser distintos que en el ordenador, pero es importante tener ya un primer acercamiento”, señala.

Estancias en Braga y Oporto

En su tesis, David Ferreiro utilizó datos de pacientes de todo el mundo y una muestra más pequeña a la que tuvo acceso durante su estancia en el grupo de Nuno Osório de la Universidad de Braga. “Allí pude trabajar con secuencias de VIH de pacientes que fueron obtenidas cada ciertos meses. Y así pudimos estudiar y comparar cómo evolucionó el virus en el mundo y también en personas específicas a partir de datos con una separación temporal desde meses a varios años. Intentamos utilizar escalas no muy grandes para que los resultados tuviesen una coherencia”, explica.

El investigador vigués también realizó otra estancia en la Universidad de Oporto, en el grupo de Sergio Sousa, para incluir en los modelos matemáticos de predicción la actividad de las proteínas. “Si existe una secuencia pero no funciona estaríamos obviando un dato que es muy importante”, apunta.

Ferreiro está “muy contento” con los resultados obtenidos, ya que considera “muy motivador” que puedan tener una aplicación biomédica en el futuro. Y, mientras busca cuál será su “siguiente desafío” como investigador postdoctoral, continúa trabajando en el grupo de Miguel Arenas en el Cinbio dentro de un proyecto relacionado con la evolución del coronavirus.

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