Investigadores de la Universidad de Oxford lograron observar cómo partículas similares a virus se ensamblan una molécula a la vez, revelando reglas físicas simples que permiten la formación confiable de estructuras biológicas complejas sin la necesidad de un plano o maquinaria externa. El hallazgo, publicado en la revista Nature, proporciona una visión detallada de un proceso que durante décadas había sido difícil de capturar directamente por la ciencia1.
Este descubrimiento podría allanar el camino para el desarrollo de nuevos medicamentos antivirales y vacunas, al permitir comprender y potencialmente interrumpir la construcción de las cápsides virales, las estructuras que protegen el material genético de los virus1.
Cómo se ensamblan los virus sin instrucciones
Los virus almacenan y protegen su material genético dentro de cápsides, estructuras formadas por decenas o miles de proteínas que, en muchos casos, logran ensamblarse en la forma correcta sin la dirección de maquinaria externa1, 2. Los científicos de Oxford observaron que el ensamblaje viral se parece a recorrer un laberinto, donde solo ciertos caminos llevan al éxito. Inicialmente, las proteínas forman conexiones débiles, permitiendo que combinaciones incorrectas se deshagan y vuelvan a intentar nuevas uniones hasta lograr estructuras cerradas y estables1.
Una vez que varias proteínas se unen para formar una estructura cerrada, como un anillo pentagonal, el ensamblaje se vuelve mucho más estable y rápido. Estas etapas intermedias actúan como puntos de control moleculares, guiando el proceso hacia la formación correcta de la cápside1.
La técnica que permitió observar el proceso
El equipo utilizó una partícula viral diseñada con 60 unidades de proteína y empleó la fotometría de masas, una técnica desarrollada en Oxford, para medir la masa de moléculas individuales mediante la luz que dispersan1. Al combinar esta tecnología con un método para mantener las moléculas confinadas y observables, los científicos pudieron seguir el crecimiento de una partícula midiendo la adición de cada proteína en tiempo real1.
Este enfoque permitió grabar el proceso de ensamblaje directamente, identificando las estructuras intermedias y modelando detalladamente cómo se construye una cápside viral1.
Implicaciones para antivirales y vacunas
La identificación de las interacciones moleculares que controlan el ensamblaje viral abre la posibilidad de desarrollar tratamientos que interfieran con la construcción de las cápsides, lo que podría detener la propagación de virus1. Además, estos conocimientos pueden aplicarse al diseño de partículas similares a virus para vacunas y otras aplicaciones terapéuticas1.
Los autores del estudio sugieren que la capacidad de observar estos procesos a nivel molecular puede beneficiar también la investigación de otros mecanismos biológicos basados en el autoensamblaje, como la formación de estructuras celulares complejas1.
Fuentes
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Datos basados en información reportada originalmente por ScienceDaily.
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