Usando un análisis de secuenciación de próxima generación para examinar los sitios de integración de retrovirus endógenos humanos (HERV), investigadores de la Universidad de Kumamoto, el Instituto Nacional de Genética (Japón) y la Universidad de Michigan (EE. UU.) han descubierto que estos retrovirus antiguos pueden experimentar retrotransposición (DNA inserción de secuencia con mediación de ARN) en células iPS. El equipo cree que su descubrimiento destaca un posible riesgo que presentan los HERV al usar células iPS en medicina regenerativa.
El estudio de retrovirus antiguos incrustados en nuestro genoma requiere conocimiento sobre nuestra coexistencia con amenazas virales a lo largo de la historia. Sabemos que los HERV ocupan aproximadamente el 8% del genoma humano y obtienen mutaciones y deleciones durante largos periodos. Los HERV también se expresan en embriones tempranos y desempeñan varias funciones fisiológicas en el desarrollo humano. Por ejemplo, las proteínas HERV-W y HERV-FRD Env son importantes para la formación de la placenta, y se cree que HERV-K protege a las células huésped de la infección por retrovirus exógenos. Sin embargo, también se cree que la expresión incontrolable de HERV-K está asociada con varias enfermedades, incluidos varios tipos de cáncer y enfermedades neurológicas, pero los detalles de esta asociación no se conocen bien en humanos.
Dado que nadie ha descubierto aún HERV competentes para la replicación en nuestro genoma, se cree que provienen de un virus extinto (fósil). En su trabajo actual, el equipo de investigación de Japón y EE. UU. descubrió que HERV-K se expresa en células que expresan SOX2, como las de embriones tempranos, células madre cancerosas y células iPS. También encontraron que algunos HERV-K se integran recientemente en el genoma del huésped en ausencia de Env, la glicoproteína de la envoltura viral. Esta integración dependía de la transcriptasa inversa, la integrasa y la proteasa, por lo que los investigadores plantearon la hipótesis de que el HERV-K incrustado en nuestro genoma en realidad no proviene de un virus fósil, sino que se mueve en el genoma a través de la síntesis de la transcripción inversa del ADN proviral. Curiosamente, cuando los investigadores compararon los sitios de integración de HERV-K entre células iPS y fibroblastos del mismo donante, encontraron nuevos sitios de integración de HERV-K en células iPS. Sin embargo, los nuevos sitios de integración rara vez se conservaron y desaparecieron durante el cultivo a largo plazo. Es probable que HERV-K se integre aleatoriamente en el genoma, por lo que existe la posibilidad de que las células retrotranspuestas de HERV-K sobrevivan predominantemente dependiendo de su sitio de integración.
El movimiento de HERV-K en el genoma podría causar cáncer y enfermedades neurológicas al alterar el perfil de expresión génica. Los investigadores creen que el riesgo de transposición de HERV-K es bajo en las células iPS, pero sugieren que se debe considerar seriamente el control de los sitios de integración de HERV-K para mejorar la seguridad de la medicina regenerativa que utiliza células iPS.
Esta investigación se publicó en línea el 14 de abril de 2022 en el Revista de virología.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Kumamoto. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
