Transformación viral

Las infecciones citocidas suelen asociarse con cambios en la morfología y fisiología celular, siendo importantes para la replicación y transformación viral completa. Los efectos citopáticos a menudo incluyen cambios en la morfología celular, como la fusión con células adyacentes para formar policariocitos, así como la síntesis de cuerpos de inclusión nucleares y citoplasmáticos . Los cambios fisiológicos incluyen el movimiento insuficiente de iones, la formación de segundos mensajeros y la activación de cascadas celulares para mantener la actividad celular. Bioquímicamente , muchos virus inhiben la síntesis de ADN, ARN y proteínas del huésped directamente o incluso interfieren con las interacciones proteína-proteína, ADN-proteína y ARN-proteína a nivel subcelular. La genotoxicidad implica la ruptura, fragmentación o reordenamiento de los cromosomas del huésped. Por último, los efectos biológicos incluyen la capacidad de los virus para afectar la actividad de antígenos e inmunoglobulinas en la célula huésped. ^{[ 1 ]}

Existen dos tipos de infecciones citocidas: productivas y abortivas. En las infecciones productivas, se generan virus infecciosos adicionales. Las infecciones abortivas no producen virus infecciosos. Un ejemplo de infección citocida productiva es el virus del herpes . ^{[ 2 ]}

Existen tres tipos de infecciones persistentes: latentes, crónicas y lentas, en las que el virus permanece dentro de la célula huésped durante periodos prolongados. Durante las infecciones latentes, la expresión del genoma viral infectado es mínima o nula. El genoma permanece dentro de la célula huésped hasta que el virus está listo para replicarse. Las infecciones crónicas tienen efectos celulares similares a las infecciones citocidas agudas, pero el número de progenies y virus involucrados en la transformación es limitado. Por último, las infecciones lentas tienen un periodo de incubación más prolongado en el que no se producen cambios fisiológicos, morfológicos ni subcelulares. ^{[ 1 ]}

Las infecciones por transformación se limitan a infecciones abortivas o restrictivas. ^{[ 1 ]} Esta es la categoría más amplia de infecciones, ya que puede incluir tanto infecciones citocidas como persistentes. La transformación viral se entiende comúnmente como infecciones por transformación, por lo que el resto del artículo se centra en detallar este tipo de infecciones.

La transformación viral puede imponer características determinables a una célula. Los cambios fenotípicos típicos incluyen alta densidad de saturación, crecimiento independiente del anclaje, pérdida de la inhibición por contacto, pérdida del crecimiento orientado, inmortalización y alteración del citoesqueleto celular .

Los genes virales se expresan mediante la maquinaria de replicación de la célula huésped; por lo tanto, muchos genes virales poseen promotores que permiten la unión de numerosos factores de transcripción presentes de forma natural en las células huésped. Estos factores de transcripción, junto con las propias proteínas del virus, pueden reprimir o activar genes tanto del genoma viral como del genoma de la célula huésped. Muchos virus también pueden aumentar la producción de proteínas reguladoras celulares. ^{[ 1 ]}

Dependiendo del virus, pueden producirse diversos cambios genéticos en la célula huésped. En el caso de un virus de ciclo lítico , la célula solo sobrevivirá el tiempo suficiente para que la maquinaria de replicación se utilice para crear unidades virales adicionales. En otros casos, el ADN viral persistirá dentro de la célula huésped y se replicará a medida que la célula se replica. Este ADN viral puede incorporarse al material genético de la célula huésped o persistir como un vector genético independiente. Cualquiera de los dos casos puede provocar daños en los cromosomas de la célula huésped . Es posible que el daño se pueda reparar; sin embargo, el resultado más común es una inestabilidad en el material genético original o la supresión o alteración de la expresión génica. ^{[ 1 ]}

Hasta el 20% de los tumores humanos son causados ​​por virus. ^{[ 11 ]} Algunos de estos virus que se reconocen comúnmente incluyen el VPH , el virus de la leucemia de células T tipo I y la hepatitis B.

La oncogénesis viral es más común con virus tumorales de ADN y ARN, principalmente retrovirus. ^{[ 12 ]} Existen dos tipos de retrovirus oncogénicos : virus transformadores agudos y virus transformadores no agudos. Los virus transformadores agudos inducen un rápido crecimiento tumoral, ya que portan oncogenes virales en su ADN/ARN para inducir dicho crecimiento. Un ejemplo de virus transformador agudo es el virus del sarcoma de Rous (VSR), que porta el oncogén v-src. v-Src forma parte del c-src, un protooncogén celular que estimula el rápido crecimiento y expansión celular. Por otro lado, un virus transformador no agudo induce un crecimiento tumoral lento, ya que no porta ningún oncogén viral. Induce el crecimiento tumoral mediante la activación transcripcional de los protooncogenes, en particular la repetición terminal larga (LTR) en los protooncogenes. ^{[ 12 ]}

La oncogénesis viral a través de la transformación puede ocurrir mediante 2 mecanismos: ^{[ 1 ]}

1. El virus tumoral puede introducir y expresar un gen "transformador" mediante la integración de ADN o ARN en el genoma del huésped.
2. El virus tumoral puede alterar la expresión de genes preexistentes del huésped.

Uno o ambos mecanismos pueden ocurrir en la misma célula huésped.

El virus de la inmunodeficiencia humana ( VIH ) es una infección viral que afecta a los ganglios linfáticos . El VIH se une a la célula inmunitaria CD4 y la transcriptasa inversa altera el genoma de la célula huésped para permitir la integración del ADN viral a través de la integrasa . El virus se replica utilizando la maquinaria de la célula huésped y luego abandona la célula para infectar otras células mediante gemación . ^{[ 15 ]}

Los interferones de tipo I (IFN) se utilizan para tratar una amplia variedad de afecciones médicas, como la hepatitis C , el cáncer y las enfermedades virales e inflamatorias. Los IFN pueden extraerse de una fuente natural, como células humanas cultivadas o leucocitos sanguíneos , o bien fabricarse mediante tecnologías de ADN recombinante . La mayoría de estos tratamientos con IFN presentan una baja tasa de respuesta. ^{[ 16 ]}

Se ha recomendado el uso de la transformación viral del virus de Epstein-Barr (VEB) para crear IFN personalizados. En este proceso, los linfocitos B primarios se transforman con el VEB. Estas células pueden utilizarse posteriormente para producir IFN específicos para el paciente del que se extrajeron los linfocitos B. Esta personalización disminuye la probabilidad de una respuesta de anticuerpos y, por lo tanto, aumenta la eficacia del tratamiento. ^{[ 16 ]}

Cuando un virus transforma una célula, a menudo causa cáncer al alterar el genoma existente de la célula o al introducir material genético adicional que provoca que las células se repliquen de forma incontrolada. ^{[ 11 ]} Rara vez se considera que lo que causa tanto daño también tiene la capacidad de revertir el proceso y ralentizar el crecimiento del cáncer o incluso conducir a la remisión. Los virus transforman las células huésped para sobrevivir y replicarse; sin embargo, las respuestas inmunitarias de la célula huésped suelen verse comprometidas durante la transformación, lo que hace que las células transformadas sean más susceptibles a otros virus. ^{[ 17 ]}

La idea de utilizar virus para tratar el cáncer surgió en 1951, cuando un niño de cuatro años experimentó una remisión temporal de leucemia mientras padecía varicela . Esto impulsó la investigación en la década de 1990, donde los científicos trabajaron para crear una cepa del virus del herpes simple lo suficientemente fuerte como para infectar y transformar células tumorales, pero lo suficientemente débil como para no dañar las células sanas. El tratamiento de pacientes mediante transformación viral ofrece la posibilidad de ser más seguro y eficaz que los métodos tradicionales, como la quimioterapia . Los virus utilizados en el tratamiento del cáncer ganan fuerza y ​​aumentan su eficacia a medida que se multiplican en el organismo, causando solo efectos secundarios leves, como náuseas , fatiga y dolores. ^{[ 17 ]}