A Computational Analysis to Construct a Potential Post-Exposure Therapy against Pox Epidemic Using miRNAs in Silico

Un análisis computacional para construir una terapia potencial de post-exposición contra la epidemia de viruela utilizando miRNAs en silico

Antecedentes: La viruela fue causada por el virus variola (VARV) y aunque fue erradicada en 1979, existe la posibilidad de que se produzca una epidemia zoonótica de ortovirus que puede ser patógena para los seres humanos. Además, el VARV puede seguir siendo utilizado como arma bioterrorista. El virus de la viruela del mono (VARV), que está estrechamente relacionado con la viruela, es endémico en ciertas partes de África donde se han notificado brotes esporádicos en seres humanos. En 2003, se produjo un brote de MPXV en seres humanos en los Estados Unidos tras la importación de roedores africanos infectados. Desde la erradicación de la viruela causada por un Virus Ortho Pox (OPXV) relacionado con el MPXV, y el cese de la vacunación rutinaria contra la viruela con el Virus Vaccinia vivo (VACV), hay una población creciente de personas susceptibles al VARV y quizás a ciertas otras enfermedades zoonóticas del OPXV. Si la OPXV se empleara como arma bioterrorista, existe una clara posibilidad de que se despliegue como viruela quimera, combinando los genes de la OPXV con los de otros poxvirus (por ejemplo, MPXV, viruela de los Tatera, etc.). En tal caso, la vacuna contra la viruela actualmente aprobada, VACV, podría ser ineficaz. En los últimos años se ha documentado el potencial antiviral de los microARN (miRNA) y hay numerosos miRNA aprobados para ensayos clínicos. Lo más notable es que el miARN-122 se encuentra en ensayos clínicos de Phsae III contra el virus de la hepatitis C (VHC). Nuestro laboratorio está investigando el posible uso de miARNs humanos que pueden ser usados como vehículos de silenciamiento post-exposición contra los poxvirus patógenos. Específicamente, nuestro objetivo es descubrir miARNs que puedan silenciar significativamente los virus de la viruela patógena. Nuestro objetivo es usar el VACV que exprese los fragmentos genéticos anti-virus apropiados. Métodos:  Analizamos computacionalmente los miARNs humanos (hsa-miARNs) que mostraban una homología casi perfecta con el VACV y todos los principales genomas potenciales de los poxvirus, incluyendo el MPXV, la viruela del camello (CAXV) y el virus de la viruela del molusco contagioso (MCPV), usando herramientas de alineación de genes, y determinamos cuál de estos miARNs puede silenciar un poxvirus patógeno.  Entonces, diseñamos un vector basado en el VACV, expresando todos los miARNs anti-varicela, con la capacidad de silenciar cualquier quimera o evento zoonótico grave que ocurra naturalmente.  Resultados: Identificamos 26 hsa-miRNAs para VARV y 22 miRNAs para VACV, siete para CPXV, 11 para MPXV y 12 para MCPV que mostraron >90% de homología con miRNAs humanos. Proponemos un diseño de un VACV recombinante que exprese todos los virus anti-virus que puedan sofocar, esencialmente, cualquier poxvirus patógeno que pueda ser una amenaza para los humanos. Conclusión: Presentamos pruebas, utilizando herramientas bioinformáticas, de que se puede construir un nuevo VACV recombinante y utilizarlo como terapia posterior a la exposición en el caso de un brote zoonótico o una quimera de viruela creada por ingeniería genética.