La multiplicaci¨®n de priones 'in vitro', nueva demostraci¨®n de que son infecciosos

Los priones, las prote¨ªnas que resultan infecciosas cuando est¨¢n mal plegadas, siguen fascinando a los cient¨ªficos. Aunque est¨¢n cada vez m¨¢s seguros de que son los priones los ¨²nicos causantes de encefalopat¨ªas como la de las vacas locas, la de Creutzfeldt-Jakob en humanos o el scrapie de las ovejas, los investigadores a¨²n no han conseguido demostrarlo con una certeza total. La competitividad cient¨ªfica para lograrlo es muy alta, y cualquier paso en esa direcci¨®n genera peque?as tormentas en la comunidad. El ¨²ltimo, del que es coautor el espa?ol Joaqu¨ªn Castilla, ha consistido en inducir una encefalopat¨ªa en h¨¢msteres sanos mediante priones obtenidos con una nueva t¨¦cnica parecida a la famosa reacci¨®n en cadena de la polimerasa (PCR). Mientras unos alaban el trabajo, otros lo toman con cautela.

Los priones, si efectivamente son la causa de las encefalopat¨ªas, ser¨ªan el ¨²nico agente no vivo conocido capaz de infectar un organismo, algo que se considera asombroso. Desde que Stanley Prusiner propuso esa teor¨ªa de la prote¨ªna ¨²nica a principios de los ochenta los avances en el conocimiento de estas prote¨ªnas pat¨®genas han sido "impresionantes", dice en conversaci¨®n telef¨®nica desde Zurich Adriano Aguzzi, del Instituto de Neuropatolog¨ªa del Hospital Universitario y l¨ªder de uno de los grupos m¨¢s activos en esta ¨¢rea. Pero tambi¨¦n "queda mucho por hacer", dice.

No se sabe a¨²n, por ejemplo, "c¨®mo se replican, ni c¨®mo llegan al cerebro, ni c¨®mo producen el da?o que producen cuando llegan", prosigue Aguzzi. Los priones pat¨®genos contagian a la prote¨ªna sana y as¨ª se van multiplicando, pero el mecanismo no se conoce. Tampoco se sabe c¨®mo viajan por la sangre, ni c¨®mo detectarlos all¨ª. El problema de la detecci¨®n es importante para la cl¨ªnica: a¨²n no hay una prueba lo bastante sensible como para detectar priones cuando el animal est¨¢ vivo.

Otro misterio sin resolver es qu¨¦ funci¨®n cumple la forma sana del pri¨®n -la prote¨ªna plegada correctamente- en el organismo, y eso que debe de ser importante: son prote¨ªnas muy conservadas a lo largo de la evoluci¨®n, presentes no s¨®lo en mam¨ªferos sino tambi¨¦n en levaduras. En estos organismos precisamente se ha visto que los priones pueden transmitir informaci¨®n de forma que cambie el aspecto del organismo infectado sin que se modifiquen sus genes, y que ese cambio es reversible cuando los priones desaparecen -las levaduras pueden curarse de su infecci¨®n con priones. "Que para cambiar el fenotipo de una levadura no haga falta cambiar el genotipo, que baste con transmitir el pri¨®n de levadura, es extraordinario", dice Castilla.

No obstante, una de las cuestiones principales sigue siendo demostrar la teor¨ªa de la prote¨ªna ¨²nica. La manera de hacerlo de una vez por todas ser¨ªa sintetizar in vitro un pri¨®n y lograr infectar con ¨¦l un organismo. Pero eso est¨¢ resultando muy dif¨ªcil de conseguir, al menos en mam¨ªferos -s¨ª se ha hecho en levadura-. Aunque se sabe c¨®mo hacer artificialmente que la forma sana adquiera la forma pat¨®gena, estos priones artificiales no resultan infectivos. S¨ª lo es, sin duda, el tejido cerebral con priones naturales de animales enfermos, pero los cr¨ªticos argumentan que tal vez haya en ese material otros agentes infecciosos desconocidos.

El grupo con el que han trabajado Castilla, actualmente en la Universidad de Texas, Paula Sa¨¢ (Universidad Aut¨®noma de Madrid) y Claudio Soto, tambi¨¦n de la Universidad de Texas, ha abordado el problema con un enfoque distinto a los usados hasta ahora. Ellos han publicado recientemente su trabajo en la revista Cell, han empleado la t¨¦cnica llamada PMCA (Protein Misfolding Cyclic Amplification) desarrollada por Soto, que amplifica priones de forma que recuerda a la PCR -que amplifica ADN-.

Se parte de un homogeneizado de cerebro con priones, y de prote¨ªnas sanas; la idea es que los primeros van contagiando a las segundas durante varios ciclos, de forma que acaba habiendo m¨¢s y m¨¢s priones pat¨®genos. As¨ª, "en un primer pase de PMCA si partimos, por ejemplo, de mil mol¨¦culas pat¨®genas, al final del proceso tendr¨¦ un mill¨®n de mol¨¦culas pat¨®genas nuevas", explica Castilla. Tras cada ronda de PMCA los priones se diluyen, de forma que queden cada vez menos de los originales, los naturales. Las diluciones y los pases contin¨²an hasta que "matem¨¢ticamente", asegura Castilla, no puede quedar ning¨²n pri¨®n original.

El paso siguiente es infectar animales sanos con los nuevos priones obtenidos con la PCR de priones. Los autores los inyectaron en h¨¢msteres sanos, que efectivamente enfermaron, con periodos de incubaci¨®n diferentes dependiendo de la dosis: alrededor de 160 d¨ªas. Se considera una infectividad alta, aunque menor que la de los priones originales. Los autores tienen una explicaci¨®n para eso: "Un pri¨®n es en realidad un agregado de prote¨ªnas mal plegadas. El tama?o, la forma, la estabilidad y otros par¨¢metros que desconocemos de estos agregados son la clave para entender la infectividad. Un mismo pri¨®n m¨¢s o menos agregado puede ser m¨¢s o menos infeccioso. Y creemos que el tama?o de los agregados formados in vitro, despu¨¦s del proceso de PMCA, posiblemente difiere del in¨®culo original", dice Castilla. El grupo est¨¢ ya analizando agregados naturales y los generados in vitro para estudiar su infectividad.

?Podr¨ªa considerarse este trabajo la prueba final de que los priones son los ¨²nicos causantes de las encefalopat¨ªas espongiformes? Est¨¢ "muy cerca" de serlo pero a¨²n no lo es, escriben en un comentario en Cell Wen-Quan Zou y Pierluigi Gambetti, del Centro Nacional de Vigilancia de Enfermedades Pri¨®nicas estadounidense. Y la raz¨®n la da el propio Castilla: "Los menos afines a la teor¨ªa de prote¨ªna ¨²nica consideran que tambi¨¦n pueden estar amplific¨¢ndose

otros componentes al mismo tiempo que los priones. Y aunque en teor¨ªa es cierto, es pr¨¢cticamente imposible. Es dif¨ªcil imaginar que un l¨ªpido, un az¨²car, o un nucle¨®tido se pueda replicar en ausencia de una c¨¦lula viva". Pero claro, hay que demostrarlo. Zou y Gambetti proponen c¨®mo hacerlo: amplificar priones no procedentes de homogeneizado de cerebro, sino totalmente sint¨¦ticos.