Patrones de expresión génica diferencian infecciones víricas y bacterianas

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

firmas moleculares. En la imagen, bacteria del género Streptococcus. National Institute of Allergy and Infectuous Diseases, EEUU)

La firma genética diferencia entre infecciones bacterianas y causadas por virus. En la imagen, bacteria del género Streptococcus. National Institute of Allergy and Infectuous Diseases, EEUU)

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha conseguido identificar firmas moleculares capaces de diferenciar a las personas que presentan una infección bacteriana de una viral, o determinar dentro de esta última, si se trata del virus responsable de la gripe.

En un primer paso, a partir de los niveles de expresión génica obtenidos de 205 muestras de sangre de personas infectadas con 3 infecciones virales respiratorias diferentes, los investigadores obtuvieron una firma molecular, definida por el perfil de expresión de 396 genes, característica de todas las infecciones virales respiratorias. A continuación, comprobaron la eficacia de la firma de expresión en 1.087 muestras de sangre más, en las que confirmaron que la firma funcionaba independientemente de la muestra, el tratamiento, tipo de virus o plataforma de análisis utilizada. El perfil de expresión también permitía identificar qué personas estaban incubando la enfermedad. “La firma de expresión génica de un individuo cambiaba antes de que se pusiera enfermos por lo que pudimos predecir hasta 24 horas antes quien iba a mostrar los síntomas,” indica Purvesh Khatri, director del trabajo.

En un segundo paso, el equipo aplicó el mismo método para identificar un perfil de expresión característico de la infección con el virus de la gripe. La firma molecular obtenida en este caso, basada en la expresión de 11 genes, permitía diferenciar no sólo aquellos pacientes con una infección por el virus de la gripe viral sino también a aquellos habiendo sido infectados por la gripe, todavía no habían comenzado a manifestar los síntomas.

“Parece que cuando se produce una infección viral, el sistema inmune activa una respuesta general a todos los virus, seguida de una respuesta viral específica del tipo de virus,” indica Khatri. El investigador compara el proceso a un árbol de decisión en el que el sistema inmune pregunta primero si se trata de una infección bacteriana o viral. Si es viral, entonces activa la respuesta viral y pasa a preguntar qué tipo de virus es, para activar la respuesta específica para el mismo.

firmas moleculares. Imagen: "H1N1 influenza virus" by CDC Influenza Laboratory.

Virus de la gripe. Imagen: “H1N1 influenza virus” by CDC Influenza Laboratory.

El objetivo de la vacunación es inducir una respuesta inmune idéntica a la del agente infeccioso para que, sin que se produzcan las consecuencias patológicas de la infección, se genere una memoria a la misma por parte del organismo que pueda ser activada tras una exposición real. Con esta idea, los investigadores evaluaron la expresión génica en diferentes grupos de personas vacunadas frente a la gripe, clasificados según su nivel de respuesta a la vacunación y observaron que aquellas personas cuyo perfil de expresión para los 11 genes de la firma molecular se acercaba más al identificado mostraban una mejor respuesta a la vacuna. Estos resultados indican que la firma molecular podría utilizarse en el futuro para medir el éxito de la vacunación: identificar la firma en una persona vacunada sería un indicativo de su respuesta positiva a la vacuna.

Los investigadores reconocen que el elevado número de genes de la firma molecular característica de las infecciones víricas dificulta su incorporación en la práctica clínica. No obstant,e apuntan a que podría constituir el primer paso hacia la identificación de otras firmas más simples, así como nuevos fármacos antivirales. Respecto a la firma molecular asociada a la infección con el virus de la gripe, los investigadores apuntan a su utilidad en la práctica clínica para identificar de forma específica las infecciones gripales y poder actuar en consecuencia, así como para evaluar la respuesta a la vacunación.

Referencia: Andres-Terre M, et al. Integrated, Multi-cohort Analysis Identifies Conserved Transcriptional Signatures across Multiple Respiratory Viruses. Immunity. 2015. Doi: 10.1016/j.immuni.2015.11.003

Fuente: Viral infections leave a signature on human immune system. http://med.stanford.edu/news/all-news/2015/12/viral-infections-leave-a-signature-on-human-immune-system.html

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