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En este sentido, aunque carecen de ADN y ARN, se comportan de forma muy parecida a los virus, produciendo distintas mutaciones estructurales que se autoperpetúan y que proporcionan una clara ventaja evolutiva.

El estudio se ha publicado esta semana en la edición anticipada online de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Descubrimos que cuando una cepa particular de priones se transfiere de las células cerebrales a una línea celular diferente, sus propiedades cambian gradualmente, dando lugar a una cepa variante que se adapta mejor a este nuevo entorno celular», dijo el doctor Charles Weissmann, Ph.D., jefe del Departamento de Infectología de Scripps Florida, que dirigió el estudio. «Si esos mismos priones se transfieren posteriormente a otra línea celular, vuelven a cambiar, adaptándose a estas nuevas células huésped. Y si se devuelven al cerebro, los priones recuperan gradualmente sus propiedades originales. Encontramos pruebas físicas de que, al menos en un caso, el pliegue del prión cambiaba cuando cambiaban sus propiedades».

Evolución darwiniana sin ADN

Estos nuevos hallazgos se producen aproximadamente un año después de que Weissmann y sus colegas publicaran un estudio en la edición del 1 de enero de 2010 de la revista Science que demostraba que los priones eran capaces de evolucionar de forma darwiniana.

Ese estudio anterior también demostró que los priones pueden desarrollar un gran número de mutaciones y que estas mutaciones pueden provocar adaptaciones evolutivas como la resistencia a los fármacos, un fenómeno que anteriormente sólo se conocía en bacterias y virus. Este estudio también sugirió que la proteína priónica normal -que se da de forma natural en las células de los mamíferos- puede resultar una diana terapéutica más eficaz que su relación tóxica anormal.

«Dado que los priones pueden adaptarse a entornos cambiantes, ahora queda claro que será más difícil de lo que se pensaba en un principio encontrar fármacos que funcionen contra ellos», dijo Weissmann. «Pero si se pudiera desarrollar un fármaco que inhibiera la formación de la proteína priónica normal, se podría, en esencia, matar de hambre a los priones infecciosos y evitar que se reproduzcan». Este enfoque del tratamiento, aunque técnicamente exigente, puede contemplarse porque, como hemos demostrado anteriormente, la privación de la PrP no es perjudicial para la salud, al menos para la de los ratones.»

Plegado y mal plegado

Los priones, que están compuestos únicamente por proteínas, se clasifican por cepas distintas, caracterizadas por su tiempo de incubación y la enfermedad que causan. Además de la encefalopatía espongiforme bovina/enfermedad de las vacas locas en el ganado bovino, las enfermedades causadas por priones incluyen la tembladera en las ovejas, la caquexia crónica en los ciervos y la variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en los seres humanos. Los priones tienen la capacidad de reproducirse, a pesar de no contener un genoma de ácido nucleico.

Las células de los mamíferos producen normalmente la proteína priónica celular o PrPC. Durante la infección, la proteína anormal o mal plegada -conocida como PrPSc- convierte la proteína priónica normal del huésped en su forma tóxica cambiando su conformación o forma. La fase final consiste en grandes láminas (polímeros) de estas proteínas mal plegadas, lo que provoca un daño masivo en los tejidos y las células.

«La proteína priónica infecciosa puede plegarse de diferentes maneras, y dependiendo del pliegue, resulta una cepa priónica diferente», dijo Weissmann. «Mientras los priones se mantienen en el mismo huésped, conservan su pliegue característico, de modo que las cepas se reproducen correctamente».

Sin embargo, cuando los priones se multiplican, ese pliegue no siempre se reproduce correctamente, de modo que una población de priones contiene muchas variantes, aunque en niveles bajos.

El nuevo estudio descubrió que cuando una población de priones se transfiere a un huésped diferente, una de las variantes puede replicarse más rápidamente -una ventaja evolutiva- y convertirse en la cepa dominante. Esta nueva población también contiene variantes, una de las cuales puede ser seleccionada sobre las demás cuando se transfiere a un huésped diferente.

«El resultado es que los priones, aunque carecen de material genético, se comportan de forma similar a los virus y otros patógenos, en el sentido de que pueden mutar y someterse a una selección evolutiva», dijo Weissmann. «Lo hacen cambiando su pliegue, mientras que los virus incurren en cambios en su secuencia de ácido nucleico».

Diversos pero relacionados

El nuevo estudio sugiere que las poblaciones de priones constituyen una «cuasi-especie» de naturaleza similar a los virus de ARN y los retrovirus, como los virus de la gripe y el VIH.

La idea de una cuasi-especie fue concebida por primera vez por Manfred Eigen, un biofísico alemán que ganó el Premio Nobel de Química en 1967. Básicamente, una cuasiespecie es una población compleja y autoperpetuante de entidades diversas y relacionadas que actúan como un todo. Sin embargo, fue Weissmann quien, en 1978, proporcionó la primera confirmación de la teoría a través del estudio de un bacteriófago particular -un virus que infecta a las bacterias- mientras era director del Institut für Molekularbiologie de Zürich (Suiza).

Pero ahí termina la comparación, dijo Weissmann.

«El hecho de que se comporten como virus no significa que se parezcan a un virus», dijo. «Una bicicleta es como un coche en el sentido de que te lleva de un sitio a otro, pero no son lo mismo. Sin embargo, el efecto final es el mismo. Tanto los priones como los virus son capaces de cambiar su estructura para sobrevivir»

El primer autor del estudio es Sukhvir P. Mahal, de Scripps Research. Otros autores son Shawn Browning, Jiali Li e Irena Suponitsky-Kroyter, también de Scripps Research.

El estudio contó con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación de la Familia Alafi.