El virus espumoso humano ( VHF ) es un retrovirus del género Spumavirus . Los spumavirus son complejos y se diferencian significativamente de los otros seis géneros de retrovirus en varios aspectos. Los virus espumosos reciben su nombre de la característica apariencia "espumosa" del efecto citopático (CPE) inducido en las células. [1] El virus espumoso en humanos se produce solo como resultado de una infección zoonótica .
La primera descripción del virus espumoso (FV) fue en 1954. Se encontró como contaminante en cultivos primarios de riñón de mono. El primer aislado del "agente viral espumoso" fue en 1955. No mucho tiempo después de esto, fue aislado de una amplia variedad de monos, gatos y vacas del Nuevo y Viejo Mundo . No fue hasta varios años después que los humanos entraron en escena. En 1971, un agente viral con características similares al FV fue aislado de células linfoblastoides liberadas de un carcinoma nasofaríngeo humano (NPC) de un paciente keniano. [2] El agente fue denominado FV humano debido a su origen, y se nombró SFVcpz(hu) como la cepa de laboratorio prototípica. El SFV surgió de su similitud con el virus espumoso de los simios (SFV). No mucho después de esto, un grupo de investigadores concluyó que era un tipo distinto de FV y más estrechamente relacionado con los tipos 6 y 7 de SFV, ambos aislados de chimpancés. Sin embargo, en otro informe, un grupo diferente de investigadores afirmó que el SFVcpz(hu) no era un tipo distinto de FV sino más bien una cepa variante del FV del chimpancé. El debate llegó a su fin en 1994 cuando el virus fue clonado y secuenciado. La secuenciación mostró que hay un 86-95% de aminoácidos idénticos entre el SFV y el aislado del paciente keniano. Además, el análisis filogenético mostró que las regiones pol de los dos genomas compartían el 89-92% de sus nucleótidos y el 95-97% de los aminoácidos son idénticos entre el virus humano y varias cepas de SFV. Estos resultados indicaron que es probable que el SFVcpz(hu) sea una variante del SFV y no un aislado único. [1] Al observar el origen del FV humano, las comparaciones de secuencias mostraron que, de cuatro especies diferentes de chimpancés, el SFVcpz(hu) estaba más estrechamente relacionado con el chimpancé oriental . Esta subespecie tiene un hábitat natural en Kenia y, por lo tanto, es muy probable que haya sido el origen de esta variante del SFV, y el virus probablemente se adquirió como una infección zoonótica . [2]
La mayoría de las diferencias entre los espumavirus y los otros retrovirus provienen del ciclo de vida. Algunas de las principales diferencias son que el FV brota del retículo endoplasmático en lugar de la membrana plasmática; esta diferencia le da al FV una morfología única. El FV se caracteriza por un núcleo de aspecto inmaduro con un centro electrolúcido con picos de glicoproteína en la superficie. [1] La replicación del FV se parece más a la de los Hepadnaviridae , que son otra familia de virus que codifican la transcriptasa inversa. La transcripción inversa del genoma ocurre en un paso posterior en el ciclo de replicación, lo que da como resultado que las partículas infecciosas tengan ADN en lugar de ARN , esto también conduce a una menor integración en el genoma del huésped. El ADN encontrado es lineal y la longitud del genoma. [3] El genoma codifica los genes retrovirales habituales pol, gag y env, así como dos genes adicionales tas o bel-1 y bet. El papel de bet no está del todo claro, la investigación ha demostrado que es prescindible para la replicación del virus en cultivo de tejidos. Recientemente, se informó de un nuevo mecanismo en el que la proteína accesoria del virus espumoso Bet (a diferencia del VIH-1 Vif) afectó la solubilidad citoplasmática de APOBEC3G . [4] Sin embargo, el gen tas es necesario para la replicación. Codifica una proteína que funciona en la transactivación del promotor de repetición terminal larga (LTR). [5] FV tiene un segundo promotor, el promotor interno (IP) que se encuentra en el gen env. El IP impulsa la expresión de los genes tas y bet. El IP también es único en el sentido de que el virus tiene la capacidad de transcribir ARNm a partir de él; por lo general, los retrovirus complejos expresan exclusivamente transcripciones del LTR. [6] Los genes estructurales de FV son otra de sus características únicas. La proteína Gag no se escinde de manera eficiente en el virus maduro, lo que le da la morfología inmadura. La proteína precursora Pol solo se escinde parcialmente; el dominio de la integrasa es eliminado por la proteasa viral. Al igual que en otros retrovirus, la proteína Env se divide en dominios de superficie y transmembrana, pero la proteína Env del FV también contiene una señal de retención en el retículo endoplasmático, que es parte de la razón por la que el virus se desprende del retículo endoplasmático. Otra área de diferencia entre el FV y otros retrovirus es la posibilidad de reciclar el núcleo una vez que el virus está en la célula. [1]
La persistencia en ausencia de enfermedad, pero en presencia de anticuerpos es una característica definitoria de la infección por FV. El HFV se ha aislado de pacientes con varias enfermedades neoplásicas y degenerativas como miastenia gravis , esclerosis múltiple , tiroiditis de De Quervain y enfermedad de Graves , pero el papel etiológico del virus aún no está claro. [2] Estudios recientes indican que no es patógeno en humanos y animales infectados experimentalmente. [7]
Si, de hecho, el HFV no es patógeno en humanos y es un retrovirus , es un vector ideal para la terapia génica. Otra característica importante del virus es que las proteínas Gag, Pol y Env se sintetizan de forma independiente; esto es importante porque significa que cada proteína se puede proporcionar en trans en tres plásmidos diferentes para crear una línea celular de empaquetamiento estable. Tener esto posiblemente reduciría la necesidad de un virus auxiliar competente en replicación. [8] Otras ventajas son que nunca se ha informado de la transmisión de humano a humano, tiene un espectro más seguro de mutagénesis insercional que otros retrovirus y, dado que hay dos promotores en el genoma, puede ser posible hacer un vector que exprese los genes extraños bajo el control de ambos promotores. Una desventaja del HFV como vector de terapia génica es que, dado que brota de una membrana intracelular ( membrana del retículo endoplasmático ), da como resultado títulos extracelulares bajos del vector viral. [7]