Científicos develan de qué manera el zika puede afectar al cerebro del bebé durante la gestación

Se trata de un estudio a cargo de más de 30 investigadores brasileños realizado con miles de variables genómicas, transcriptómicas y proteómicas, en cuyo marco se descubrieron diversas alteraciones que esta infección viral causa

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – La infección de las gestantes causada por el virus del Zika puede resultar en graves defectos en la formación fetal. Para entender las causas de dichos defectos, que en muchos casos hicieron que los bebés nacieran con microcefalia y falleciesen, una red integrada por más de 30 científicos brasileños y apoyada por la FAPESP se abocó al tema. Y tras media década de trabajo arduo, arribó a resultados importantes. El grupo publicó un artículo al respecto en la revista Science Signaling.

“Logramos demostrar por primera vez qué sucede en el cerebro del feto afectado por el Síndrome de Zika Congénito [CZS, por sus siglas en inglés]”, declara a Agência FAPESP el experto en bioinformática Helder Nakaya, docente de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de São Paulo (FCF-USP) e integrante del Centro de Investigaciones en Enfermedades Inflamatorias (CRID), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) apoyado por la FAPESP.

Para ello, los investigadores tomaron muestras de los cerebros de los bebés que murieron debido al CZS y las compararon con muestras de cerebros de bebés fallecidos por otras causas.

“Fue un gesto de grandeza de los padres que nos autorizaron a efectuar esas extracciones en momentos de tanto duelo. Obraron con la conciencia de que estaban ayudando a la ciencia y de que la ciencia podría ayudar a mucha gente en el futuro”, afirma Nakaya.

Esta comparación permitió observar diversas anomalías en los cerebros de los bebés portadores de CZS. “El análisis del genoma [el conjunto de genes], del transcriptoma [el conjunto de ARN transcritos por los genes] y del proteoma [las proteínas producidas con base en los ARN mensajerons] de los cerebros reveló diversas alteraciones moleculares importantes, entre ellas, en genes relacionados con el desarrollo neuronal, posibles desregulaciones de neurotransmisores como el glutamato e incluso alteraciones en distintos tipos de colágenos”, destaca Nakaya.

Al integrar datos del transcriptoma y del proteoma, el grupo logró identificar microARN (mi-ARN, pequeñas moléculas de ARN que no codifican proteínas) reguladores posiblemente relacionados con el CZS. Uno de los mi-ARN hallados, el mir-17-5p, ya había sido previamente asociado con la infección viral en cultivos de astrocitos, las células más abundantes del sistema nervioso central.

“Otros hallazgos importantes comprenden variantes genéticas en proteínas claves del sistema inmunológico y del desarrollo del sistema nervioso. Estos hallazgos pueden explicar una mayor susceptibilidad al CZS en bebés que poseen esas variantes genéticas. Finalmente, al cruzar los tres tipos de datos [genómicos, transcriptómicos y proteómicos], encontramos diversas alteraciones en vías de señalización relacionadas con la organización de la matriz extracelular [el conjunto de macromoléculas secretadas por las células que participa desde en el crecimiento de distintos tejidos hasta en el mantenimiento de un órgano entero], lo que puede explicar, en parte, el propio CZS”, añade Nakaya.

El investigador subraya que ese mapeo requirió de un trabajo muy pesado de bioinformática, debido a la enorme cantidad de datos generados. “El ADN humano contiene 3.200 millones de bases, que pueden generar 150 mil transcritos [ARN codificantes de proteínas y no codificantes] y codificar más de 25 mil proteínas. Solo con equipo multidisciplinario como este, con científicos de diversas instituciones de investigación excelentes, pudimos aunar tanta información biológica”, dice.

Nakaya hace hincapié en que la ciencia tiene sus tiempos, lo que no siempre se entiende bien. “El brote de zika empezó en 2015 y recién ahora contamos con los resultados. Es el tiempo que requiere la investigación científica. Yo sé que todo el mundo quiere tener respuestas inmediatas, pero la verdad es que acelerar artificialmente los procesos tiende a resultar en una ciencia de mala calidad”, afirma.

Todos los datos brutos también se encuentran ahora disponibles públicamente para que la comunidad científica pueda efectuar sus propios análisis. E investigar en profundidad el papel de cada molécula descrita en el trabajo.

Este estudio contó con financiación de la FAPESP en el marco de los siguientes proyectos: “Long noncoding RNA interplay with the host microbiome may determine mucosal influenza vaccine immunogenicity”, “La biología de sistemas de largos ARN no codificantes”, “La biología integrativa aplicada a la salud humana” y “Estadística de redes: teoría, métodos y aplicaciones”.

Puede accederse a la lectura del artículo intitulado Molecular alterations in the extracellular matrix in the brains of newborns with congenital Zika syndrome en el siguiente enlace: stke.sciencemag.org/content/13/635/eaay6736.