Congreso Uruguayo en Una Salud - I Jornada Académica del Instituto de Investigación Una Salud

El virus de la leucemia bovina (VLB), es un Deltaretrovirus oncogénico que causa la leucosis bovina enzoótica, una enfermedad linfoproliferativa en el ganado de distribución mundial. Este virus integra su material genético en el genoma de la célula huésped generando una infección persistente. Aproximadamente 2/3 de los bovinos infectados son asintomáticos, mientras que el resto pueden desarrollar síntomas como leucemia o tumores. En Uruguay se estima una prevalencia >80%, representando un problema para la industria láctea, ya que afecta la producción de la leche y predispone a infecciones oportunistas.

No se disponen de tratamientos antivirales ni vacunas globalmente aceptadas anti-VLB. Por lo tanto, es esencial encontrar estrategias para controlar la enfermedad y disminuir su transmisión. Un paso clave del ciclo replicativo es la maduracion de la particula viral por parte de la retropeptidasa viral (PR-VLB), que le confiere infectividad al virus. Planteamos como hipótesis que la PR-VLB es un blanco farmacológico viable, y que el desarrollo de inhibidores específicos podría disminuir la transmisión viral en situaciones de riesgo.

Este proyecto propone evaluar la PR-VLB como blanco farmacológico, a través de la búsqueda de inhibidores mediante cribados enzimáticos y computacionales, complementados con estudios de caracterización, citotoxicidad y actividad antiviral. Se diseñó una variante de esta enzima, PR-VLBL41I, con menor actividad autodigestiva que mantiene su actividad enzimática. Caracterizamos a PR-VLBL41I combinando técnicas biofísicas y enzimáticas, mediante un ensayo de actividad utilizando sustratos fluorogénicos.

A través del ensayo de actividad enzimática se cribó ~160 compuestos pertenecientes a la familia de las paullonas, identificándose 25 inhibidores (IC50 1-10 µM), con 15% éxito. Los compuestos inhibidores y no inhibidores, junto con los resultados de otros cribados realizados y de la estructura de PR-VLB acomplejada con un inhibidor, que hemos resuelto recientemente, se están utilizando para entrenar algoritmos de machine learning destinados al cribado de una quimoteca de ~2000 compuestos. De una primera predicción computacional se determinaron 83 compuestos potencialmente activos, de los cuales evaluamos experimentalmente 37, con 30% de éxito (11 hits). Estamos realizando estudios de citotoxicidad y evaluando su actividad antiviral en un ensayo celular basado en la formación de focos fluorescentes, diseñado en el laboratorio.

Los inhibidores encontrados con mejores perfiles de inhibición y actividad antiviral serán caracterizados. Esto retroalimentará el cribado computacional y podría ser el punto de partida de nuevos proyectos orientados al desarrollo de antivirales que en conjunto con otras estrategias contribuyan a la implementación de un plan integral de control de la transmisión del VLB.

Las herramientas desarrolladas en este proyecto podrán extenderse al estudio y diseño de fármacos dirigidos contra otras proteasas, como retrovirus relacionados (e.g. virus linfotrópico de células T humanas) u otros patógenos, así como de proteasas endógenas con funciones críticas en procesos fisiológicos. De hecho, en humanos las proteasas representan ~3% del genoma codificante y participan en una amplia variedad de procesos biológicos, siendo blancos de numerosos fármacos. De este modo, el proyecto amplía el espectro de estrategias en biomedicina y salud animal, en el marco del enfoque Una Salud.