Germán Rosas-Acosta
Germán Rosas-Acosta, bogotano, hizo sus estudios de pregrado en la Universidad de los Andes en Bogotá, donde se graduó como Microbiólogo. Trabajó por tres años bajo la dirección del Dr. Manuel Elkin Patarroyo Murillo en el que era entonces el Instituto Nacional de Inmunología del Hospital San Juan de Dios y luego viajó a Nueva York donde trabajó bajo la direccion de los doctores John W. Barnwell y Mary R. Galinski, con quienes hizo sus estudios de Maestria y Doctorado en Ciencias Biomedicas en el Sackler Institute of Biomedical Sciences de la New York University (NYU). Posteriormente, efectuó estudios post-doctorales con el Dr. Max D. Summers en Texas A&M University, y luego con el Dr. Van G. Wilson, quien ha sido su verdadero mentor científico, en el College of Medicine Texas A&M Health Science Center. En 2007, Germán inició su laboratorio independiente en la University of Texas at El Paso (UTEP), donde en su cargo actual como profesor asociado lidera un grupo de investigación en biología molecular y celular del virus de la influenza humana. Su laboratorio ha recibido soporte económico de la Asociación Americana del Corazón (American Heart Association), y del Instituto Nacional de Salud Americano (National Institutes of Health), específicamente del Instituto de Alergia y Enfermedades Infecciosas (National Institute of Allergy and Infectious Diseases), y del Instituto de Medicina General (National Institute of General Medicine) por mas de $1.6 millones de dólares. Estudiantes interesados en efectuar tesis de pregrado o estudios doctorales en su laboratorio pueden encontrar más información a través de este enlace: https://sites.google.com/site/rosasacostaslaboratory/
Son relativamente pocas las enfermedades infecciosas que tienen el potencial de cambiar de manera radical nuestra forma de vida actual. La influenza es una de ellas. Una pandemia causada por un virus de influenza altamente contagiosa y de alta patogenicidad (capaz de producir daños graves a nivel pulmonar), podría causar una parálisis generalizada de todos aquellos servicios en los cuales depende nuestra sociedad moderna. Las disrupciones al orden social que acompañarían dichos cambios podrían dejar al mundo en un estado comparable a lo que eran las sociedades humanas antes de la invención de la bombilla eléctrica.
El gran potencial dañino asociado al virus de la influenza fue evidente para mí en el año 2005, cuando sucumbí de manera súbita a un caso típico de influenza A causado por el virus conocido como H3N2. En ese entonces yo era un estudiante de postdoctorado en el centro de salud humana de la universidad Texas A&M. Me encontraba en un punto crítico de mi carrera como científico biomédico ya que necesitaba decidir a qué quería consagrar el resto de mi carrera. El día que la influenza apareció en mi vida, en menos de dos horas yo pasé de estar completamente normal a sentirme como si me estuviese muriendo. La influenza usualmente tiene ese efecto en humanos: en tan solo un par de horas pasas de estar completamente normal a sufrir una tos intensa acompañada de fuertes dolores de cabeza, garganta, músculos y huesos que te reducen a la cama por los siguientes dos a tres días. Eso fue lo que me ocurrió ese día del invierno del 2004-2005. En los meses que siguieron, el virus de la influenza fue muy mencionado ya que en ese año hubo muchos casos de transmisión directa de aves a humanos del virus H5N1, un tipo de influenza muy patogénico que normalmente solo afecta aves acuáticas. Esto hizo temer que se pudiese dar una nueva pandemia de influenza causada por el virus H5N1, ya que el alto número de casos incrementaba la posibilidad de que este virus se volviera transmisible entre humanos. Dichos eventos, junto con el conocimiento de que nuestro arsenal de combate contra la influenza es increíblemente limitado, dieron lugar a que el combatir dicho virus se convirtiera no solo en el punto focal de mi carrera, sino también en una obsesión para mí.
Afortunadamente los casos de influenza humana asociados al virus H5N1 que se han presentado desde el 2004 no han dado lugar a una pandemia y el virus H5N1 aún no ha ganado la capacidad de ser transmitido eficientemente de humano a humano. Sin embargo, estudios desarrollados por otros grupos de investigación han demostrado claramente que el número de cambios en el material genético del virus H5N1 requeridos para que se vuelva fácilmente transmisible entre humanos son muy pocos y podrían ocurrir espontáneamente (1, 3), ya que el virus de la influenza comete muchos errores durante su multiplicación. Adicionalmente, otros virus de influenza altamente patogénicos para humanos, como el H7N9, también han sido transmitidos directamente de aves a humanos en numerosas ocasiones durante los últimos años. Por lo tanto, es muy probable que en algún momento enfrentemos una pandemia con un virus de influenza de alta patogenicidad (2).
Las principales armas que tenemos para combatir el virus de la influenza son las vacunas y las drogas antivirales. Desafortunadamente, para ser efectivas las vacunas deben desarrollarse usando un virus muy similar al virus que cause la pandemia. Debido al largo tiempo que toma para ser desarrollada, una vacuna efectiva contra un nuevo virus pandémico no estaría disponible sino hasta después de que el virus haya ya producido las primeras olas de infecciones alrededor del mundo, tal como ocurrió durante la pandemia de influenza porcina del 2009. Similarmente, las drogas antivirales actuales bloquean la actividad de componentes específicos del virus. Esos componentes cambian con relativa facilidad, generando virus resistentes a la acción de dichas drogas. Actualmente hay varios tipos de virus de la influenza humana que son resistentes a las drogas antivirales que se emplean normalmente, tales como el Tamiflu.
Desde el año 2007, mi laboratorio en la Universidad de Texas en El Paso ha estado estudiando las interacciones que establece el virus de la influenza con el sistema de SUMOylación. Éste es un sistema presente en todas las células humanas que regula muchas funciones celulares y que cumple un papel importante en otras enfermedades virales. Nuestras investigaciones han revelado que el sistema de SUMOylación modifica la estructura de varias de las proteínas producidas por el virus de la influenza durante su ciclo vital, y regula el funcionamiento de al menos dos proteínas críticas para éste (4-6). Adicionalmente, nuestros estudios han indicado que el virus de la influenza incrementa la actividad de este sistema celular (5). Pero quizás nuestro hallazgo más sorprendente es el haber descubierto que un incremento substancial en la actividad del sistema de SUMOylación bloquea el ciclo de vida del virus. Esto indica que el sistema de SUMOylación podría ser el blanco de nuevas terapias contra la influenza, ya que compuestos capaces de incrementar la actividad de este sistema bloquearían las infecciones causadas por el virus. Nuestros hallazgos más recientes indican que otros virus también generan efectos similares en el sistema de SUMOylación celular y, por lo tanto, compuestos capaces de incrementar la actividad del sistema de SUMOylación podrían ser utilizados para el tratamiento de numerosas enfermedades de origen viral. Actualmente, se sabe que incrementos en la actividad del sistema de SUMOylación minimizan el daño asociado a la falta de oxígeno, como ocurre durante infartos cardíacos y derrames cerebrales.
Aunque el trabajo realizado por mi laboratorio me ha permitido participar en la educación de un alto número de estudiantes de pregrado y postgrado, una meta personal para el futuro es el crear programas de intercambio científico entre la universidad de Texas en El Paso y varias universidades Colombianas para así ayudar al entrenamiento del personal científico Colombiano. Espero este medio abra las puertas para ello.
Referencias:
1. Herfst, S., E. J. Schrauwen, M. Linster, S. Chutinimitkul, E. de Wit, V. J. Munster, E. M. Sorrell, T. M. Bestebroer, D. F. Burke, D. J. Smith, G. F. Rimmelzwaan, A. D. Osterhaus, and R. A. Fouchier. 2012. Airborne transmission of influenza A/H5N1 virus between ferrets. Science 336:1534-1541.
2. Imai, M., S. Herfst, E. M. Sorrell, E. J. Schrauwen, M. Linster, M. De Graaf, R. A. Fouchier, and Y. Kawaoka. 2013. Transmission of influenza A/H5N1 viruses in mammals. Virus Res 178:15-20.
3. Imai, M., T. Watanabe, M. Hatta, S. C. Das, M. Ozawa, K. Shinya, G. Zhong, A. Hanson, H. Katsura, S. Watanabe, C. Li, E. Kawakami, S. Yamada, M. Kiso, Y. Suzuki, E. A. Maher, G. Neumann, and Y. Kawaoka. 2012. Experimental adaptation of an influenza H5 HA confers respiratory droplet transmission to a reassortant H5 HA/H1N1 virus in ferrets. Nature 486:420-428.
4. Pal, S., J. M. Rosas, and G. Rosas-Acosta. 2009. Identification of the non-structural influenza A viral protein NS1A as a bona fide target of the Small Ubiquitin-like MOdifier by the use of dicistronic expression constructs. J Virol Methods 163:498-504.
5. Pal, S., A. Santos, J. M. Rosas, J. Ortiz-Guzman, and G. Rosas-Acosta. 2011. Influenza A virus interacts extensively with the cellular SUMOylation system during infection. Virus Res 158:12-27.
6. Santos, A., S. Pal, J. Chacon, K. Meraz, J. Gonzalez, K. Prieto, and G. Rosas-Acosta. 2013. SUMOylation affects the interferon blocking activity of the influenza A nonstructural protein NS1 without affecting its stability or cellular localization. J Virol 87:5602-5620.