El poder de la Física desentraña las complejidades del VIH y abre nuevas puertas a la prevención

Detrás de este logro está el trabajo de investigadores como el físico Juan Perilla, egresado de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y profesor de la Universidad de Delaware en Estados Unidos, quien durante toda una década han trabajado en el desarrollo de metodologías físicas y químicas para entender los procesos biológicos relacionados con la infección por VIH.

Aunque su formación inicial en la UNAL fue en el campo de la Física Teórica, su interés por la Biofísica nació durante sus estudios de posgrado en Estados Unidos, donde aprendió Bioquímica y Biología Molecular para complementar sus sólidas bases en Física y Matemáticas. “La Biofísica Molecular trata de entender los procesos biológicos desde principios físicos, y de una manera cuantitativa”, explica el físico Perilla.

La Física no se limita entender las leyes de la naturaleza, sino que además juega un papel crucial en la lucha contra infecciones complejas. En este trabajo, el equipo interdisciplinario liderado por el investigador Perilla contribuyó con la modelación de las estructuras del virus a nivel atómico –con la ayuda de supercomputadores– para acceder a información detallada de las moléculas que lo componen. Este proceso permitió identificar cómo la cápside, una estructura proteica clave en la infección del VIH, puede ser alterada por ciertos fármacos.

El trabajo de modelar sistemas biológicos a nivel atómico requiere un gran esfuerzo técnico y tecnológico. “Trabajamos con estructuras muy grandes y complejas; simularlas con precisión demanda tecnología avanzada y conocimientos profundos”, subraya.

La cápside envuelve y protege el material genético del virus (ARN), es decir, actúa como un “escudo” que no solo resguarda el genoma viral frente a factores externos, sino que además juega un papel fundamental en el proceso de infección, al permitir que el virus interactúe con la célula huésped para llevar el contenido viral al núcleo y replicarse.

Según explica el profesor Perilla, inicialmente se pensaba que la función de esa cápside se limitaba a ingresar al citoplasma de la célula y desintegrarse, pero sus investigaciones más recientes revelan que su papel es mucho más complejo. En particular, demostraron que la elasticidad de la cápside –una propiedad física que define su capacidad para deformarse y adaptarse– es crucial para que el virus logre ingresar al núcleo de la célula, una etapa esencial para establecer la infección.

“Nosotros identificamos que ciertos fármacos pueden afectar directamente esta elasticidad, lo que limita la capacidad del virus para infectar de manera efectiva”, sostiene el físico.

Con base en esta nueva información se desarrolló el fármaco de lenacapavir que se une a la cápside y la desestabiliza alterando su elasticidad, lo que ayuda a prevenir la infección con resultados prometedores respecto a su eficacia, con una dosis cada 6 meses.

Un ensayo paralelo realizado en múltiples regiones del mundo confirmó resultados similares a los obtenidos con mujeres africanas, en otra población de riesgo. “Informó de una eficacia del 99,9 % en personas de género diverso que tienen relaciones sexuales con hombres”, reporta la revista Science.

El VIH ataca el sistema inmunológico y debilita las defensas del cuerpo contra infecciones y enfermedades, produciendo el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida) –si no se cumple con el tratamiento–, el cual hace que las personas que viven con este virus sean vulnerables a infecciones graves. En 2023 se reportaron en Colombia 14.688 casos nuevos de VIH, de los cuales solo el 43,50 % se diagnosticaron de manera temprana, según la Cuenta de Alto Costo, alcanzando 166.496 casos prevalentes.

Aunque los tratamientos antirretrovirales han convertido esta enfermedad en una condición manejable, aún no existe una cura ni una vacuna efectiva por la complejidad del virus y su diversidad genética. El lenacapavir representa un avance en la prevención, uno de los puntos cruciales para la meta de ponerle fin a la epidemia en 2030.

“Para mí este avance representa un logro personal y profesional. Es un privilegio haber formado parte de un proceso tan largo. La paciencia y el trabajo constante de todos los centros estructurales de VIH auspiciados por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) han sido fundamentales para alcanzar estos resultados”, concluye el biofísico Perilla.