Un equip del Centre de Regulació Genòmica (CRG) de Barcelona ha descobert que el virus de l’herpes simple-1 (VHS-1) és capaç de reorganitzar l’estructura tridimensional del genoma humà a l’interior de les cèl·lules en les primeres hores després de la infecció. L’estudi, publicat a la revista Nature Communications, aporta noves claus sobre com el virus modifica el nucli cel·lular per utilitzar els gens que li faciliten la reproducció, un avenç que pot obrir vies terapèutiques contra una infecció que afecta milers de milions de persones a tot el món.
Segons els investigadors, el VHS-1 actua de manera sorprenent, remodelant amb precisió l’arquitectura del genoma de l’hoste. Aquesta capacitat de manipular l’espai tridimensional de l’ADN permet al virus seleccionar els gens que li resulten més útils. “El VHS-1 és un interiorista oportunista que remodela el genoma humà amb gran precisió i tria amb quines parts entra en contacte. És un nou mecanisme de manipulació que no sabíem que tenia el virus per aprofitar els recursos de l’hoste”, explica Esther González Almela, primera signant de l’estudi.
La recerca demostra per primera vegada que aquest procés de reorganització es produeix de manera deliberada, i no només com una conseqüència secundària de la invasió viral. Analitzant cultius cel·lulars, els científics han observat que si s’inhibeix l’enzima humana topoisomerasa I, el virus perd completament la capacitat d’organitzar el genoma de l’hoste i no pot avançar en la infecció. “En cultiu cel·lular, la inhibició d’aquesta enzima va deturar la infecció abans que el virus pogués produir una sola partícula nova”, afirma Pia Cosma, autora principal de l’estudi. Aquesta troballa ofereix una nova possible via per desenvolupar tractaments que impedeixin la progressió de la malaltia.
Els descobriments s’han obtingut gràcies a l’ús combinat de tècniques de microscòpia de superresolució i la tecnologia Hi-C, que permet visualitzar quines regions del genoma es troben en contacte dins del nucli. Els investigadors han comprovat que l’atac viral comença en la primera hora d’invasió. El VHS-1 segresta l’ARN polimerasa II, que normalment sintetitza proteïnes humanes, per dirigir la producció de proteïnes virals. La topoisomerasa I i la cohesina, una proteïna estructural, acompanyen aquesta polimerasa fins als nous compartiments de replicació viral. Tres hores després, la major part d’aquests factors han deixat d’actuar sobre els gens humans.
Aquesta intervenció provoca un col·lapse de la transcripció al llarg del genoma humà i una compactació de la cromatina que redueix el volum nuclear fins a només un 30% de l’original. Analitzant aquest fenomen, els científics han comprovat que primer s’atura la transcripció i després es produeix la compactació, cosa que qüestiona el model tradicional que considerava que la desorganització estructural precedia la pèrdua d’activitat genètica. “Sempre havíem pensat que la cromatina densa apagava els gens, però aquí veiem el contrari: primer s’atura força la transcripció i després l’ADN es compacta. La relació entre activitat i estructura podria ser de doble sentit”, apunta Álvaro Castells García, primer coautor de l’estudi.
El VHS-1 infecta de manera permanent dues de cada tres persones menors de 50 anys, i molts casos són asimptomàtics o es manifesten com a herpes labial recurrent. No existeix una cura definitiva i cada vegada es troben més soques resistents als tractaments habituals. Aquest avenç científic pot contribuir a desenvolupar noves estratègies per fer front a un problema de salut pública d’impacte global.
Referència: Esther González-Almela, Alvaro Castells-Garcia et al. “Herpes simplex virus type 1 reshapes host chromatin architecture via transcription machinery hijacking”. Nature Communications (2025).