Generación de RNAs señalizadores por actividad ribonucleasa durante la respuesta inmune antiviral

El proyecto propone profundizar en el estudio de la interacción huésped-virus, con el objetivo final de diseñar una nueva terapia antiviral. Las infecciones virales amenazan la salud global y comprometen la viabilidad de nuestro sistema sanitario. Los virus de ARN son altamente transmisibles, con un alto riesgo de zoonosis y posible causa de futuras pandemias. Entre las enfermedades causadas por los virus de ARN se encuentra la gripe A, que puede provocar complicaciones graves, como bronquiolitis, neumonía o el síndrome de dificultad respiratoria aguda. Se estima que alrededor del 20% de los pacientes afectados por infecciones virales pueden sufrir lesiones en órganos, asociadas a incapacitaciones y altas tasas de mortalidad. Por ello, el desarrollo de nuevas terapias antivirales es una prioridad de las políticas sanitarias. Para combatir las infecciones virales es esencial el desarrollo de soluciones innovadoras que exploren mecanismos de acción alternativos. Hallazgos recientes destacan el papel clave de los ARN no codificantes (ncRNA) durante la respuesta inmunitaria del huésped. Los ncRNA participan en la señalización celular durante la respuesta inmunitaria a la infección y pueden incluso ser utilizados por los propios virus para iniciar su replicación. A su vez, el contenido y diversidad de la población de ncRNAs se ve definido por la presencia de ribonucleasas extracelulares. Por ello, si queremos comprender mejor la comunicación intercelular y descodificar este nuevo lenguaje, deberemos descifrar cómo las ribonucleasas reconocen y moldean la población de ARNs. En este proyecto planteamos identificar los ncRNAs generados por la RNasa2 humana, una proteína secretada específicamente durante la infección por virus de ARN. Nuestro equipo de investigación cuenta con una experiencia consolidada en la caracterización estructural y funcional de las RNasas humanas de secreción. Hemos caracterizado sus propiedades antipatógenas y los determinantes estructurales de su patrón de reconocimiento de sustrato. Nuestro trabajo reciente identificó una escisión selectiva en la población de ARN de transferencia (ARNt) mediada por la RNasa2 expresada por macrófagos en respuesta al ARN viral. La población de fragmentos de ARNt generados por la escisión específica de endonucleasas está emergiendo como un nuevo sistema de señalización que participa en la adaptación celular al entorno. Se han propuesto fragmentos de ARNt como biomarcadores de enfermedades e incluso sugerido como agentes terapéuticos. En este proyecto planteamos ampliar nuestros estudios previos a un modelo de co-cultivo alveolar epitelial-macrófago infectado por el virus de la gripe A H1N1. Para identificar los principales productos de escisión de ARN por actividad endonucleasa, se realizará una transcriptómica integral comparativa del ARN codificante y no codificante, así como un análisis por epitranscriptómica, utilizando células control y editadas. Se propone también visualizar la acción de la RNasa2 en los ARN modificados que se encuentran expuestos en la membrana celular y su impacto en la viabilidad de la barrera epitelial. El reconocimiento selectivo proteína-ARN se caracterizará mediante un análisis estructural y la eficacia de los productos de corte de ARNt se validará primero en co-cultivos infectados y a continuación en un modelo de organoide pulmonar. Esperamos identificar un candidato de ARN señalizador que siente las bases para desarrollar una futura terapia antiviral.