Virus patógenos - Fundación BBVA

DEPARTAMENTO DE COMUNICACIÓN
NOTA DE PRENSA
El libro se ha editado en colaboración con la editorial Hélice
La Fundación BBVA presenta la obra
‘Virus patógenos’

Este libro, que realiza una revisión actualizada del mundo de los
virus y recoge las aportaciones de 33 investigadores españoles de
prestigio internacional, es la primera obra sobre la biología
molecular de los virus íntegramente elaborada en España

Muchos de los patógenos actuales que infectan humanos y la mayor
parte de las enfermedades emergentes son virus. Las gastroenteritis
virales y el sarampión causan más de dos millones de muertes
anuales; la gripe afecta a más de 100 millones de personas al año y
el dengue a más de 300

La emergencia actual de muchos virus (HIV, Ébola, Marburg, SARS,
West Nile) está favorecida por causas múltiples, entre las que figura
el crecimiento sin precedentes de la población mundial, el aumento
del transporte internacional de personas, animales y productos
alimenticios, los cambios en hábitos humanos y el cambio climático

Los virus se han convertido en modelos de estudio para comprender
las bases moleculares de la vida. El virus HIV ha desvelado aspectos
fundamentales del sistema inmune humano y las investigaciones
sobre Retrovirus han conducido a importantes descubrimientos
sobre las bases genéticas del cáncer
16.2.2006.- La Fundación BBVA ha publicado, en colaboración con la editorial
Hélice, ‘Virus patógenos’, la primera obra sobre la biología molecular de los virus
íntegramente elaborada en España. Este libro lleva a cabo una revisión
actualizada del mundo de los virus y recoge las aportaciones, avaladas por su
publicación en revistas científicas internacionales, de 33 investigadores españoles
de reconocido prestigio internacional, tanto del área básica como de la clínica y
del diagnóstico. La obra ha sido coordinada por Luis Carrasco y José María
Almendral, del Centro de Biología Molecular (CSIC-UAM).
‘Virus patógenos’ es una obra de consulta y referencia para estudiantes,
profesionales y público en general interesado en el mundo de los virus, en la que
se exponen de forma clara y accesible los conceptos básicos y generales de los
virus, eligiendo sus familias más relevantes. Las numerosas imágenes y gráficos
del libro, que adquieren movimiento en el CD que lo acompaña, son un
instrumento fundamental para la compresión de los complejos mecanismos
virales.
La Virología no es una disciplina ajena a la sociedad. En las últimas décadas, los
ciudadanos han recibido una ingente información del mundo de los virus en
relación con la salud humana: las enfermedades erradicadas (viruela), el
surgimiento de las nuevas pandemias (SIDA), la coexistencia con las epidemias
convencionales (gripe, resfriados), la aparición de brotes alarmantes (Ébola,
enfermedad de las “vacas locas”, SARS, gripe aviar) y la necesidad de antivirales
y vacunas, entre otras.
A pesar de que este área de investigación es una de las más fructíferas en
España, en opinión de los doctores Carrasco y Almendral, “la sociedad sigue
percibiendo erróneamente que nuestro país está por debajo en lo que a
desarrollo científico se refiere respecto a otros países, a la vez que demanda
cada vez más información sobre la amenaza que suponen los virus”. Por este
motivo, uno de los objetivos de esta obra es hacer llegar a la sociedad española
el conocimiento disponible sobre virus, que, en la mayoría de los casos, solo se
publica en revistas extranjeras de altos índices de impacto pero de difusión muy
limitada.
CAPACIDAD PARA PRODUCIR PANDEMIAS
Los virus han demostrado a lo largo de la historia una poderosa capacidad para
producir pandemias, con índices elevados de mortalidad y morbilidad. Además,
muchos de los patógenos actuales que infectan humanos y la mayor parte de las
enfermedades emergentes son virus. Las gastroenteritis virales, por ejemplo,
causan en todo el mundo más de un millón de muertes anuales y las cifras de
mortalidad por sarampión, del que se registran anualmente más de 45 millones
de casos, superan también el millón de personas. La gripe, con más de 100
millones de afectados al año, el dengue, que registra cerca de 300 millones de
casos anuales, o la hepatitis C, que supera los 170 millones de personas
infectadas, son también originadas por diferentes familias de virus.
En las últimas décadas están surgiendo, además, nuevas enfermedades
causadas por virus (HIV, Ébola, Marburg, etc), incluso en el mundo desarrollado
(SARS, West Nile). La emergencia actual de muchos virus se ve favorecida por
múltiples causas, entre las que figuran el crecimiento sin precedentes de la
población mundial, el aumento del transporte internacional de personas,
animales y productos alimenticios, los cambios en hábitos humanos y el cambio
climático.
Los doctores Carrasco y Almendral subrayan la importancia de la investigación en
Virología, ya que las características inherentes de los virus impiden su control por
métodos convencionales y exigen la búsqueda de recursos alternativos. La
carencia de metabolismo propio impide la utilización de antibióticos contra los
virus, y los antivirales, fármacos específicos desarrollados o en investigación para
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cada tipo de virus, solo son eficaces en algunos casos, por lo que se hace
necesario un conocimiento más extenso de la estructura y componentes de los
virus para desarrollar nuevos antivirales.
Muchos virus muestran, además, una velocidad de evolución enorme si se
compara con la de sus hospedadores, lo que les permite cambiar, adaptándose
rápidamente a nuevas especies (del mono al hombre en HIV, por ejemplo), y
desarrollar resistencia a antivirales (cepas de HIV circulantes AZTr). La creación
de vacunas eficaces se encuentra también con grandes dificultades como
consecuencia de la complejidad antigénica de los virus, su fácil multiplicación, y
los cambios evolutivos, entre otras causas.
Por otra parte, y debido a su simplicidad genética en comparación con los
organismos celulares, los virus se han convertido desde la segunda mitad del
siglo XX en modelos de estudio no solo para desentrañar los fenómenos
moleculares por los que se lleva a cabo su entrada en las células, la replicación y
expresión de sus genomas y la morfogénesis de nuevos viriones que salen de la
célula, sino también para comprender las bases moleculares de la vida. Los
doctores Carrasco y Almendral destacan cómo el virus HIV nos ha enseñado
aspectos fundamentales del sistema inmune humano y que mucho de lo que
sabemos sobre las bases genéticas del cáncer en humanos se lo debemos a la
investigación con Retrovirus (oncogenes como Ras) y con PolyomaPapillomavirus (genes supresores de tumores como Rb o p53).
Los virus forman parte del ser humano en varias dimensiones: muchos nos
infectan y permanecen en nuestras células de por vida (Herpes) o incluso se
insertan en el genoma y se transmiten de padres a hijos como otros genes
cualquiera (Retrovirus). La herencia es, por tanto, al menos en parte de
naturaleza viral. Los virus están ampliamente representados en todas las
especies que forman la biosfera en cantidades difícilmente imaginable y sus
infecciones y adaptaciones gobiernan la evolución de las especies incluida la
humana. Por este motivo, afirman los coordinadores de la obra, no podemos
entender las leyes básicas que rigen la naturaleza sin conocer a los virus.
APORTACIONES ESPAÑOLAS A LA VIROLOGÍA MUNDIAL
Esta obra ha contado con la participación de destacados especialistas, como el
grupo de trabajo de Luis Carrasco en el Centro de Biología Molecular (CBM), que
analiza las proteínas virales que producen daño en las células humanas durante
la replicación viral. Fundamentalmente, se han centrado en dos grupos de
proteínas citopatogénicas virales: Proteasas codificadas por virus animales y
Viroporinas, una familia de proteínas descritas por primera vez por el grupo del
Dr. Carrasco.
En el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) , el equipo de Juan Ortín centra sus
investigaciones en el virus de la gripe. Estos virus tienen gran incidencia en la
salud humana, ya que disponen de un amplio reservorio animal y reaparecen
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continuamente en la población humana. Son muy variables genéticamente y dan
origen a infecciones respiratorias en el hombre.
Luis Enjuanes dirige el laboratorio de Coronavirus del Centro Nacional de
Biotecnología. Gracias a su trabajo, hoy se conoce mejor la virulencia de estos
virus, que pueden usarse como vectores de transmisión de vacunas para
numerosas enfermedades. La alarma social levantada por los casos de Síndrome
Respiratorio Agudo Severo ha puesto de manifiesto la necesidad de invertir en el
desarrollo de vacunas contra los virus emergentes. El grupo del Dr. Enjuanes
está interesado en las bases moleculares de la replicación y transcripción,
ensamblaje e interacción virus-huésped utilizando como modelos experimentales
el Coronavirus de la gastroenteritis porcina transmisible y el virus productor del
Síndrome Respiratorio Agudo Severo. La información derivada de estos estudios
se está aplicando a la ingeniería de vectores basados en genomas de Coronavirus
para su uso en terapia génica.
Investigadores españoles del CNB dirigidos por el científico José López
Carrascosa, han desvelado la estructura del virus Vaccinia (uno de los más
grandes y complejos, que fue utilizado como base de la vacuna contra la viruela)
a través de la tomografía electrónica. Los resultados de su estudio se han
publicado en febrero en la revista Proceedings of the National Academy of
Sciences. Este trabajo tiene dos aspectos de gran interés, ya que, por una parte,
supone la puesta en marcha de una nueva tecnología –la tomografía electrónica–
que permite hacer microscopía tridimensional con un alto nivel de resolución, y,
por otra, ha permitido realizar una aplicación concreta de esta nueva tecnología
para determinar la estructura de uno de los virus mas grandes y complejos. Se
ha visto la estructura del virus Vaccinia con un grado de resolución que nunca
antes se había conseguido, lo que ha permitido definir nuevos componentes
virales que pueden ayudar a entender la biología de este virus y definir nuevas
estrategias para su uso como vector de nuevas vacunas vivas para
enfermedades infecciosas y el cáncer.
El laboratorio de José María Almendral en el Centro de Biología Molecular ha
realizado un análisis a nivel molecular de los procesos esenciales de la infección,
patogenia y actividad anti-cáncer, empleando el Parvovirus MVM como modelo
Los resultados obtenidos han permitido identificar las secuencias y residuos que
regulan el tráfico de partículas y proteínas virales a través de la membrana
nuclear de las células, determinar los mecanismos de evasión de estos virus
frente a terapias inmunes o presiones adaptativas diversas y explotar la
capacidad del MVM de infectar preferentemente células tumorales humanas para
la construcción de virus, que podrían ser empleados en terapias futuras anticáncer.
UNA OBRA INTERACTIVA
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El libro se ha estructurado en tres grandes apartados en los que se describen las
características generales de los virus, las principales familias de virus animales y
la interacción virus-huésped.
El volumen está acompañado de un CD que se organiza en fichas interactivas
dedicadas a la biología molecular de los virus animales. Cada una de las familias
virales que aparecen en el libro se resume en una ficha individual cuyas pestañas
llevan respectivamente a tres características primordiales que distinguen a unos
virus de otros: la estructura de su partícula elemental, el ciclo vital del virus y, en
determinados casos, mecanismos específicos de su ciclo, tales como la replicación
viral o la morfogénesis. Todos los procesos están dotados de animación, dividida
en fases. Se consigue así un enfoque aclaratorio de los procesos que tienen lugar
en el interior de las células infectadas por virus. Se completa el retrato de cada
familia viral
con imágenes de microscopía electrónica de algunos de sus miembros más
representativos.
Características generales de los virus
La primera sección de la obra está dedicada a características diversas y
generales de los virus y en ella se abordan desde la historia de la Virología y el
estado actual de la clasificación y taxonomía virales, hasta temas fundamentales
que definen propiedades esenciales de los virus que los diferencian de cualquier
otra entidad infecciosa o celular, como son su estructura, la organización
genética, su capacidad de evolución, y la interacción con la célula huésped.
Desde un punto de vista molecular, los virus son entidades subcelulares que
parasitan la maquinaria biosintética y genética celular (DNA, RNA y proteínas)
que es utilizada para su multiplicación intracelular. Como resultado se producen
los viriones, que constituyen la fase extracelular del virus. Pero el interés inicial
sobre los virus, y lo que durante muchos años constituyó el móvil de su estudio y
llevó a desarrollar el concepto de virus, fueron las enfermedades virales y los
aspectos patógenos e inmunológicos, no los moleculares. Con el tiempo, los
diversos estudios han sacado a la luz numerosos conceptos que han contribuido
no solo al conocimiento del mundo de los virus, sino que además han aportado
nuevas herramientas de aplicación a muy diferentes campos de la ciencia.
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Los avances en el diagnóstico y valoración de los virus patógenos se han ido
produciendo en paralelo con el refinamiento de las técnicas de cultivo de células
eucariotas y de los ensayos para la detección de macromoléculas biológicas, cuya
sensibilidad y especificidad han experimentado un incremento muy importante
en la última década. En la obra se revisan las técnicas y los requerimientos para
el cultivo de células eucariotas, los métodos para la producción y purificación de
preparaciones virales libres de contaminantes celulares y los ensayos que
posibilitan la detección y diagnóstico de las enfermedades producidas por la
infección viral.
Familias de virus animales
En la segunda parte de la obra, se analiza con detalle cada una de las familias de
virus, incluyendo aspectos tan importantes como la clasificación, el virión, el
genoma, el ciclo infectivo, la relación con el huésped, la epidemiología, la
prevención y el tratamiento.
Resultan especialmente relevantes los capítulos dedicados a los Parvovirus,
virus de pequeño tamaño ampliamente distribuidos en la naturaleza. Esta familia
incluye virus patógenos comunes de humanos y animales, que infectan células
madre hematopoyéticas, con potencial de suprimir tumores y que se utilizan
actualmente en ensayos anti-cáncer, y virus capaces de integrarse en un
sitio específico del genoma humano, de especial interés para el desarrollo de
vectores en terapia génica.
Se concede también especial atención a los Adenovirus, virus DNA que se
replican en el núcleo celular regulando las proteínas celulares claves para la
activación del ciclo celular y la inhibición de la apoptosis. Su genoma está
totalmente aprovechado para codificar un gran número de proteínas virales y su
estudio ha llevado al descubrimiento de los principales procesos biológicos para
la síntesis de proteínas. A partir de la observación de que el Adenovirus tipo 12
puede causar tumores en animales se iniciaron las teorías que relacionan virus
con cáncer y se empezaron a conocer los mecanismos generales que gobiernan
la oncogénesis. Recientemente, la utilización de este virus como vector de genes
ha contribuido a aumentar su importancia como modelo y herramienta central en
biología molecular.
Los Poxvirus, por su parte, destacan por su capacidad para inducir una
respuesta inmune protectora, que permitió una campaña de vacunación masiva
que culminó en 1980 con la declaración por la OMS de la erradicación de la
viruela de nuestro planeta. Los estudios sobre estos virus han abierto campos
importantes sobre la funcionalidad de otros virus, así como en la biología celular
y en el entendimiento del sistema inmune. Además, distintos miembros de la
familia están siendo utilizados como vacunas seguras contra un amplio
espectro de enfermedades humanas y animales.
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Los Retrovirus constituyen, en opinión de los autores, los agentes patógenos
más importantes de las últimas décadas. Esta familia agrupa virus de muy
distinta naturaleza, desde retrovirus endógenos hasta virus exógenos capaces de
producir cáncer, enfermedades autoinmunes e inmunodeficiencias. Entre estos
últimos, el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV) es el causante de la
pandemia de SIDA que afecta a millones de personas y representa el paradigma
de un nuevo grupo de enfermedades infecciosas, las enfermedades emergentes.
Se incluyen también en la obra otras familias de virus cuya importancia obedece
a distintos criterios. Los Coronavirus infectan a mamíferos y a aves, y
recientemente han sido noticia por causar el SARS, lo que ha supuesto un
modelo de esfuerzo común, tanto de los investigadores en la identificación del
agente causal, como en la reacción de los gobiernos, sociedad y medios de
comunicación para contribuir a su control. La familia Flaviridae incluye un virus,
el de la hepatitis C, con el que están infectadas más de 170 millones de
personas en el mundo y que en una gran parte de los casos, desarrolla
una infección crónica que puede dar lugar a cirrosis y hepatocarcinoma. La
falta de tratamiento eficaz hace necesaria una exhaustiva investigación sobre el
ciclo viral de este virus.
Por lo que respecta al virus de la gripe, en la obra se destaca su elevada
capacidad para generar variantes antigénicos, su alta transmisibilidad, y su
amplio rango de huésped. Estas características han hecho de este virus uno de
los patógenos que más muertes ha causado en el pasado siglo XX, más de 45
millones de personas muertas teniendo solo en cuenta las producidas en
las pandemias de los años 1918, 1957, 1968 y 1977. Según los autores, los
avances en el conocimiento de la biología básica del virus, su patogenicidad y los
mecanismos de protección eficaz nos permitirán atenuar sus consecuencias en el
futuro.
Interacción virus-huésped
Un porcentaje muy importante de las patologías humanas y de animales
están causadas por virus. Los virus invaden los organismos a través de rutas
específicas y causan enfermedades o pasan desapercibidos en función de que el
delicado equilibrio entre los mecanismos de patogenicidad del virus y las
defensas del huésped inclinen la balanza a favor o en contra del huésped. Pero,
además, las interacciones virus-organismo no pueden entenderse sin contemplar
el sistema inmune, ya que es un elemento de control del progreso de la
infección, está en la base del desarrollo de intervenciones terapéuticas y
profilácticas, y puede desencadenar inmunopatologías y procesos autoinmunes.
La replicación viral en el huésped tiene lugar en presencia de un potente sistema
inmune capaz de prevenir la infección viral. Durante millones de años de
evolución y coexistencia con su huésped, los virus han desarrollado estrategias
para esconderse del reconocimiento por moléculas y células efectoras del sistema
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inmune. Investigaciones recientes han puesto de manifiesto que los virus
adoptan una actitud más activa de lo que se pensaba y han aprendido a
manipular los mecanismos de control inmunológico. El entendimiento de la
compleja interacción de los virus con los mecanismos de defensa del huésped
revela principios fundamentales en el funcionamiento del sistema inmune, ayuda
a entender los mecanismos de patogénesis viral y dará lugar al desarrollo de
nuevas estrategias antivirales y vacunas.
El cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo. Se ha descrito un cierto
número de virus asociados a cánceres humanos, en cuya génesis y desarrollo
participan a través de varios mecanismos. Entre todos los virus asociados a
tumores, los Retrovirus cobran una especial relevancia. Su estudio permitió el
descubrimiento del primer oncogén, lo que ha supuesto el inicio del desarrollo de
la biología molecular del cáncer.
Las enfermedades virales, como la viruela o la poliomielitis, han constituido
durante siglos un azote para la humanidad cobrándose un elevado número de
vidas. Estas enfermedades han podido ser controladas gracias al descubrimiento
y uso masivo de las vacunas durante la infancia. En la obra se hace un repaso
de la historia de la vacunación y se describe la contribución de las técnicas de
ingeniería genética y biología molecular a la obtención de las llamadas vacunas
de nueva generación, que buscan fundamentalmente productos más seguros,
baratos y eficaces. Los autores se detienen en casos particulares como la
producción de vacunas antitumorales y el estado de la investigación sobre
nuevas vacunas en SIDA.
Los Interferones son un grupo de proteínas que pertenecen a la familia de las
Citoquinas. Como el resto de las proteínas de esta familia, los interferones son
proteínas excretadas por ciertas células que ejercen sus efectos en una gran
variedad de tipos celulares. Entre estos efectos, los interferones muestran una
actividad antiviral, una acción antiproliferativa y la capacidad de regular diversas
funciones del sistema inmune. Estos efectos han llevado al empleo del IFN en el
tratamiento de diversas patologías como son la hepatitis causada por el HCV y la
esclerosis múltiple, así como de ciertos tumores.
Por lo que respecta a la terapia antivírica, en la obra se destaca que presenta
mayores dificultades que la terapia frente a las bacterias u otros agentes
infecciosos. La causa fundamental de esta dificultad es el carácter que tienen los
virus de ser parásitos obligados de la célula, ya que precisan de los mecanismos
energéticos y enzimáticos de ésta para poder replicarse. Sin embargo, a pesar de
estas consideraciones, hoy en día se han desarrollado compuestos que presentan
una alta selectividad en la inhibición de la replicación viral, con una baja
toxicidad
El conocimiento de la biología de los virus que infectan células animales ha
permitido a los investigadores su utilización con fines terapéuticos. La
eliminación de las secuencias implicadas en la patogenia y replicación viral
constituye la base de la generación de una amplia variedad de vectores virales,
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los cuales pueden incorporar genes de aplicación terapéutica y así
transferirlos a células de pacientes. La utilización clínica de esta nueva
herramienta de transferencia génica está abriendo un nuevo campo en la terapia
humana con perspectivas muy prometedoras.
Si desea más información, puede ponerse en contacto con el Departamento de
Comunicación de la Fundación BBVA (91 537 6615 y 94 487 4627)
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