En el laboratorio de Rafael Giraldo en el Centro Nacional de Biotecnología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CNB-CSIC), llevan más de una década desarrollando de novo un modelo bioseguro que permita conocer las dinámicas y mecanismos de transmisión de los priones. A partir de la proteína bacteriana RepA–WH1 y mediante técnicas de biología sintética habían alterado la dinámica conformacional de la proteína para inducir su ensamblaje en fibras amiloides utilizando diversos tipos de moléculas como ADN, fosfolípidos o nanopartículas. De esta forma, han estudiado su toxicidad en la bacteria Escherichia coli, en la que la proteína original es inocua, descubriendo que el prion sintético se propaga en forma de dos estirpes distintas durante la división celular. La estirpe más citotóxica forma poros en la membrana interna bacteriana y se muestra incapaz de detoxificar los radicales libres que se generan como resultado del daño en la membrana, lo que determina la muerte de las bacterias.
En este trabajo publicado ahora en la revista mBio han estudiado la transmisión del prion sintético bacteriano RepA-WH1 en células humanas y de ratón en cultivo. Utilizando diversas aproximaciones, han demostrado que su propagación sólo es posible si las células diana contienen la propia proteína RepA-WH1. De ese modo, los agregados amiloides una vez dentro de las células receptoras, reproducen la estructura sobre las moléculas solubles de RepA-WH1, provocando la formación de agregados amiloides intracelulares. Giraldo destaca “los resultados indican que la proteína agregada afecta especialmente a las mitocondrias, los orgánulos responsables últimos de la respiración celular, siguiendo pautas análogas a las ya que ya conocíamos en E. coli. Esto sugiere que los mecanismos de transmisión y citotoxicidad amiloide son universales y pueden ser reconstruidos mediante Biología Sintética”. Una de las ventajas del prion sintético es la bioseguridad del mismo, pues no se propaga en células humanas o animales que no lo expresan naturalmente.
Más información:
mBio 2020, 11 (2) e02937-19; DOI: 10.1128/mBio.02937-19
Intercellular Transmission of a Synthetic Bacterial Cytotoxic Prion-Like Protein in Mammalian Cells. Aida Revilla-García, Cristina Fernández, María Moreno-del Álamo, Vivian de los Ríos, Ina M. Vorberg, Rafael Giraldo.