El ebolavirus Zaire, más comúnmente conocido como virus del Ébola (/iˈboʊlə, ɪ-/; EBOV), es una de las seis especies conocidas del género Ebolavirus. Cuatro de los seis ebolavirus conocidos, incluido el EBOV, causan una fiebre hemorrágica grave y a menudo mortal en humanos y otros mamíferos, conocida como enfermedad por el virus del Ébola (EVE). El virus del Ébola ha causado la mayoría de las muertes humanas por EVE, y fue la causa de la epidemia de 2013-2016 en África occidental, que provocó al menos 28.646 casos sospechosos y 11.323 muertes confirmadas.
El virus del Ébola y su género recibieron originalmente el nombre de Zaire (actual República Democrática del Congo), el país donde se describió por primera vez, y al principio se sospechó que era una nueva "cepa" del virus de Marburgo, estrechamente relacionado con él. El virus pasó a llamarse "virus del Ébola" en 2010 para evitar confusiones. El virus del Ébola es el único miembro de la especie Zaire ebolavirus, que se asigna al género Ebolavirus, familia Filoviridae, orden Mononegavirales. Los miembros de la especie se denominan ebolavirus Zaire. Se cree que el reservorio natural del virus del Ébola son los murciélagos, sobre todo los frugívoros, y se transmite principalmente entre humanos y de animales a humanos a través de fluidos corporales.
El genoma del EBOV es un ARN monocatenario de aproximadamente 19.000 nucleótidos de longitud. Codifica siete proteínas estructurales: nucleoproteína (NP), cofactor de la polimerasa (VP35), (VP40), GP, activador de la transcripción (VP30), VP24 y ARN polimerasa dependiente de ARN (L).
Debido a su alta tasa de letalidad (entre el 83 y el 90%), el EBOV también está clasificado como agente selecto, patógeno del grupo de riesgo 4 de la Organización Mundial de la Salud (que requiere un nivel de contención equivalente al nivel 4 de bioseguridad), patógeno prioritario de categoría A de los Institutos Nacionales de Salud e Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE. UU., agente bioterrorista de categoría A de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. y agente biológico para el control de las exportaciones por el Grupo Australia.
Estructura miniaturadeimagen|360x360px|Árbol filogenético que compara los ebolavirus y los marburgvirus. Los números indican el porcentaje de confianza de las ramas. El EBOV transporta un genoma de ARN de sentido negativo en viriones que son cilíndricos/tubulares y contienen componentes de la envoltura viral, la matriz y la nucleocápside. En general, los cilindros tienen un diámetro aproximado de 80 nm y una glicoproteína (GP) codificada por el virus que se proyecta en forma de espigas de 7-10 nm de longitud desde su superficie de bicapa lipídica. Los cilindros tienen una longitud variable, normalmente de 800 nm, pero a veces de hasta 1000 nm. La envoltura viral externa del virión se obtiene por gemación a partir de dominios de la membrana de la célula huésped en los que se han insertado los picos de GP durante su biosíntesis. Las moléculas individuales de GP aparecen con espaciamientos de unos 10 nm. Las proteínas virales VP40 y VP24 se encuentran entre la envoltura y la nucleocápside (véase a continuación), en el espacio de la matriz. En el centro de la estructura del virión se encuentra la nucleocápside, que se compone de una serie de proteínas virales unidas a un ARN lineal de 18-19 kb, de sentido negativo, sin poliadenilación 3′ ni recubrimiento 5′ (véase a continuación); el ARN está enrollado helicoidalmente y acomplejado con las proteínas NP, VP35, VP30 y L; esta hélice tiene un diámetro de 80 nm.
La forma general de los viriones tras su purificación y visualización (por ejemplo, mediante ultracentrifugación y microscopía electrónica, respectivamente) varía considerablemente; los cilindros simples son mucho menos frecuentes que las estructuras que muestran una dirección invertida, ramificaciones y bucles (por ejemplo, en forma de U, de cayado de pastor, de 9 o de perno ocular, u otras o con apariencia circular/enrollada),cuyo origen puede estar en las técnicas de laboratorio aplicadas. La estructura en forma de "hilo" es una característica morfológica más general de los filovirus (junto con su envoltura vírica decorada con GP, la nucleocápside de ARN, etc.).
Genoma miniaturadeimagen|Micrografía electrónica de barrido coloreada del virus Cada virión contiene una molécula de ARN lineal, monocatenario, de sentido negativo, de 18.959 a 18.961 nucleótidos de longitud. El extremo 3′ no está poliadenilado y el extremo 5′ no está capado. Este genoma viral codifica siete proteínas estructurales y una proteína no estructural. El orden de los genes es 3′ - líder - NP - VP35 - VP40 - GP/sGP - VP30 - VP24 - L - remolque - 5′; siendo el líder y el remolque regiones no transcritas, que llevan señales importantes para controlar la transcripción, replicación y empaquetamiento de los genomas virales en nuevos viriones. Se han identificado secciones de los genes NP, VP35 y L de filovirus como endógenos en los genomas de varios grupos de pequeños mamíferos.
centro|sinmarco|690x690px Se descubrió que 472 nucleótidos del extremo 3' y 731 nucleótidos del extremo 5' son suficientes para la replicación de un "minigenoma" vírico, aunque no suficientes para la infección. La secuenciación vírica de 78 pacientes con enfermedad por el virus del Ébola confirmada, que representan más del 70% de los casos diagnosticados en Sierra Leona desde finales de mayo hasta mediados de junio de 2014, aportó pruebas de que el brote de 2014 ya no se alimentaba de nuevos contactos con su reservorio natural. Gracias a la tecnología de secuenciación de tercera generación, los investigadores pudieron secuenciar muestras en tan solo 48 horas. Al igual que otros virus de ARN, el virus del Ébola muta rápidamente, tanto dentro de una persona durante la progresión de la enfermedad como en el reservorio entre la población humana local. La tasa de mutación observada de 2,0 x 10-3 sustituciones por sitio y por año, haciéndola tan rápida como la de la gripe estacional. +Proteínas codificadas por el Ebolavirus ZaireSímboloNombreUniProtFunciónNPNucleoproteínaP18272Envuelve el genoma para protegerlo de las nucleasas y de la inmunidad innata.VP35Cofactor de la polimerasa VP35Q05127Cofactor de la polimerasa; suprime la inmunidad innata al unirse al ARN.VP40Proteína matriz VP40Q05128MatrizGPGlicoproteína envolventeQ05320Fraccionada por la furina del huésped en GP1/2 para formar una envoltura con picos. También produce GP como señuelo.sGPGlicoproteína pre-pequeña/secretadaP60170Comparte ORF con GP. Desdoblado por la furina del huésped en sGP (antiinflamatorio) y péptido delta (viroporina).ssGPGlicoproteína secretada superpequeñaQ9YMG2Comparte ORF con GP; creado por edición de ARNm. Función desconocida.VP30Proteína hexamérica de dedos de zinc VP30Q05323Activador transcripcionalVP24Proteína VP24 asociada a la membranaQ05322Bloquea la señalización de IFN-alfa/beta e IFN-gammaLARN polimerasa L dirigida por ARNQ05318ARN replicasa
Entrada miniaturadeimagen|NPC1 Hay dos candidatos a proteínas de entrada en la célula huésped. La primera es una proteína transportadora de colesterol, la Niemann-Pick C1 (NPC1) codificada por el huésped, que parece ser esencial para la entrada de los viriones del Ébola en la célula huésped y para su replicación final. En un estudio, los ratones a los que se les eliminó una copia del gen NPC1 mostraron una tasa de supervivencia del 80% quince días después de la exposición al virus del Ébola adaptado a ratones, mientras que sólo el 10% de los ratones no modificados sobrevivieron tanto tiempo. En otro estudio, se demostró que pequeñas moléculas inhibían la infección por el virus del Ébola impidiendo que la glicoproteína de la envoltura vírica (GP) se uniera a la NPC1, por lo que se demostró que la NPC1 era fundamental para la entrada de este filovirus, ya que media en la infección al unirse directamente a la GP vírica.
Cuando se expusieron células de personas con Niemann-Pick tipo C que carecían de este transportador al virus del Ébola en el laboratorio, las células sobrevivieron y parecieron impermeables al virus, lo que indica que el Ébola depende del NPC1 para entrar en las células; se conjeturó que las mutaciones en el gen NPC1 en humanos podrían hacer que algunas personas fueran resistentes a esta enfermedad vírica mortal. Los mismos estudios describieron resultados similares en relación con el papel de NPC1 en la entrada del virus de Marburgo, un filovirus relacionado. Otro estudio también ha presentado pruebas de que NPC1 es el receptor crítico que media la infección por Ébola a través de su unión directa a la GP viral, y que es el segundo dominio "lisosomal" de NPC1 el que media esta unión.
El segundo candidato es TIM-1 (también conocido como HAVCR1). Se demostró que TIM-1 se une al dominio de unión al receptor de la glicoproteína del EBOV, para aumentar la receptividad de las células Vero. El silenciamiento de su efecto con siRNA impidió la infección de las células Vero. TIM1 se expresa en tejidos que se sabe que se ven gravemente afectados por la lisis del EBOV (tráquea, córnea y conjuntiva). Un anticuerpo monoclonal contra el dominio IgV de TIM-1, ARD5, bloqueó la unión y la infección por EBOV. En conjunto, estos estudios sugieren que NPC1 y TIM-1 pueden ser posibles dianas terapéuticas para un medicamento antiviral contra el Ébola y como base para un ensayo de diagnóstico rápido de campo.
Replicación miniaturadeimagen|351x351px|Dibujo transversal de la partícula del virus del Ébola, con las estructuras de las principales proteínas mostradas y etiquetadas a los lados. Los círculos pálidos representan dominios demasiado flexibles para ser observados en la estructura experimental. Dibujado por David Goodsell a partir de los archivos PDB 3csy, 4ldd, 4qb0, 3vne, 3fke y 2i8b. Al ser acelulares, los virus como el Ébola no se replican mediante ningún tipo de división celular, sino que utilizan una combinación de enzimas codificadas por el huésped y por el virus, junto con estructuras de la célula huésped, para producir múltiples copias de sí mismos. Éstas se autoensamblan en estructuras macromoleculares virales en la célula huésped. El virus completa una serie de pasos cuando infecta cada célula individual. El virus comienza su ataque adhiriéndose a los receptores del huésped a través del peplómero de superficie de la glicoproteína (GP) y es endocitado en macropinosomas en la célula huésped. Para penetrar en la célula, la membrana vírica se fusiona con la membrana de la vesícula y la nucleocápside se libera en el citoplasma. El ssRNA genómico de sentido negativo encapsidado se utiliza como molde para la síntesis (3'-5') de mRNAs monocistrónicos poliadenilados y, utilizando los ribosomas de la célula huésped, las moléculas de tRNA, etc., el mRNA se traduce en proteínas virales individuales.
Estas proteínas víricas se procesan: un precursor glicoproteico (GP0) se escinde en GP1 y GP2, que a continuación se glicosilan en gran medida utilizando enzimas y sustratos celulares. Estas dos moléculas se ensamblan, primero en heterodímeros y luego en trímeros para dar lugar a los peplómeros de superficie. El precursor de la glicoproteína secretada (sGP) se escinde en sGP y péptido delta, que se liberan de la célula. A medida que aumentan los niveles de proteína vírica, se produce un cambio de la traducción a la replicación. Utilizando el ARN genómico de sentido negativo como molde, se sintetiza un +ARNss complementario; éste se utiliza entonces como molde para la síntesis de un nuevo (-)ARNss genómico, que se encapsula rápidamente. Las nucleocápsidas recién formadas y las proteínas de la envoltura se asocian en la membrana plasmática de la célula huésped; se produce la gemación, que destruye la célula.
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