Descubiertas 132.000 nuevas especies de virus tras revisarse millones de muestras biol¨®gicas

Los seres humanos viven completamente rodeados por vecinos diminutos y desconocidos. El primer intento de clasificar todos los virus, en 1971, encontr¨® apenas tres centenares de especies diferentes. El ¨²ltimo informe, publicado por el Comit¨¦ Internacional de Taxonom¨ªa de Virus, ya cuenta con m¨¢s de 9.000, pero esas son solo las especies bien estudiadas y bautizadas, como las culpables de la covid, el sida, el ¨¦bola y la gripe. La cantidad real es inimaginable. Un equipo cient¨ªfico acaba de descubrir de una tacada casi 132.000 especies m¨¢s, incluidas nueve de coronavirus, gracias a una nueva herramienta inform¨¢tica capaz de peinar gigantescas bases de datos gen¨¦ticos.

Los investigadores han reanalizado casi seis millones de muestras biol¨®gicas, procedentes de hospitales, pero tambi¨¦n de cuevas de murci¨¦lagos, poblaciones de ping¨¹inos y de todo tipo de lugares en los que se han llevado a cabo experimentos de secuenciaci¨®n masiva de genes en la ¨²ltima d¨¦cada, seg¨²n detalla el vir¨®logo espa?ol Marcos de la Pe?a, coautor del trabajo. La nueva herramienta, denominada Serratus, ha examinado 10 millones de gigabytes de informaci¨®n gen¨¦tica. La novedad es que el programa se concentra en fragmentos espec¨ªficos de la secuencia de los virus, algo as¨ª como determinar si un libro es nuevo a partir de tres frases esenciales.

La investigaci¨®n comenz¨® en mayo de 2020, en plena pandemia de covid, con el objetivo de desarrollar una plataforma gratuita y de c¨®digo abierto para descubrir nuevos virus con urgencia. ¡°No se puede luchar contra lo que no se conoce¡±, resume De la Pe?a, cient¨ªfico del CSIC en el Instituto de Biolog¨ªa Molecular y Celular de Plantas, en Valencia. ¡°La poblaci¨®n humana no para de crecer e invadir nuevos ecosistemas. Cada vez hay m¨¢s interacciones extra?as con animales y todo tipo de seres vivos, que tienen sus propios virus. Se est¨¢n incrementando las posibilidades de nuevos saltos de virus a los humanos¡±, advierte el investigador espa?ol. Su trabajo se publica este mi¨¦rcoles en la revista Nature.

Estamos en pa?ales en virolog¨ªa. No tenemos casi ni idea de lo que hay ah¨ª fuera

Marcos de la Pe?a, vir¨®logo

Caracterizar un virus requiere tiempo y dinero, como se ha visto con el nuevo coronavirus. Las autoridades chinas detectaron las primeras neumon¨ªas sin explicaci¨®n en diciembre de 2019, el genoma del virus se public¨® el 10 de enero de 2020 y el Comit¨¦ Internacional de Taxonom¨ªa de Virus propuso el nombre SARS-CoV-2 el 11 de febrero de aquel a?o. Son unos plazos incompatibles con la magnitud del desaf¨ªo. De la Pe?a recuerda que las 132.000 especies de virus reci¨¦n descubiertas probablemente apenas representan el 0,01% del total real.

El vir¨®logo reconoce que es muy dif¨ªcil certificar a qu¨¦ especies infectan los nuevos virus. ¡°Hemos visto coronavirus de cerdo en muestras tomadas en maizales. ?Qu¨¦ pinta ah¨ª un coronavirus? La explicaci¨®n es, muy probablemente, que hubo una contaminaci¨®n de las muestras con abono de animales. Tenemos mucha informaci¨®n, pero determinar el hospedador es complicado¡±, admite De la Pe?a, nacido en Valencia hace 49 a?os. Dos investigadores alemanes, por ejemplo, ya han utilizado el programa para descubrir dos nuevos virus de serpientes.

La plataforma Serratus es obra de una quincena de cient¨ªficos, encabezados por el genetista Artem Babaian, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). El equipo ha caracterizado solamente unos cientos de los 132.000 nuevos virus, incluidos los nueve coronavirus. De la Pe?a se ha centrado en 380 virus relacionados con el causante de la hepatitis D humana. ¡°Es un virus de h¨ªgado que provoca una cantidad importante de muertes. Pens¨¢bamos que era ¨²nico, pero resulta que no. Hemos encontrado virus similares en ecosistemas naturales, como suelos y lagos. Creemos que hay virus parecidos en p¨¢jaros, ciervos y murci¨¦lagos¡±, explica. ¡°A lo mejor no pueden provocar una pandemia en humanos, pero quiz¨¢s s¨ª en anfibios, lo que podr¨ªa generar una nueva variedad viral que acabase llegando en un futuro a los seres humanos¡±, argumenta De la Pe?a. Serratus tambi¨¦n puede ayudar a encontrar el origen evolutivo de los pat¨®genos emergentes.

El descubrimiento de nuevos virus se ha acelerado en los ¨²ltimos a?os. La expedici¨®n internacional Tara Oceans anunci¨® en 2019 la identificaci¨®n de casi 200.000 nuevas especies de virus marinos, tras una vuelta al mundo en la que participaron cient¨ªficos espa?oles, como la microbi¨®loga Silvia G. Acinas. En febrero de 2021, investigadores del Laboratorio Europeo de Biolog¨ªa Molecular encontraron 140.000 especies de virus viviendo en el aparato digestivo humano, la mitad de ellas desconocidas hasta entonces.

De la Pe?a matiza que en estos grandes anuncios anteriores predominaban los virus que infectan exclusivamente a las bacterias, los llamados bacteri¨®fagos. Los 132.000 nuevos virus descubiertos por la plataforma Serratus son del tipo que m¨¢s afecta a los animales, las plantas y los hongos: los virus ARN, el grupo al que pertenece el coronavirus de la covid. El vir¨®logo espa?ol recuerda que el bi¨®logo ruso Dmitri Ivanovski describi¨® en 1892 el primer virus, responsable de una enfermedad de las plantas de tabaco. Era un virus ARN. ¡°En m¨¢s de un siglo solo hab¨ªamos identificado 15.000 virus ARN¡±, se?ala De la Pe?a. ¡°Estamos en pa?ales en virolog¨ªa. No tenemos casi ni idea de lo que hay ah¨ª fuera. Con un ¨²nico trabajo hemos multiplicado por 10 la cantidad de especies de virus ARN que conoc¨ªamos. Y esto es solo el principio¡±, a?ade.

El vir¨®logo Rafael Sanju¨¢n, uno de los mayores expertos en Espa?a en la evoluci¨®n de los virus, aplaude el nuevo estudio, en el que no ha participado. El investigador recuerda que en trabajos previos se hab¨ªa acu?ado el concepto de ¡°materia oscura viral¡±, en referencia a la informaci¨®n gen¨¦tica de la que se sospechaba que pertenec¨ªa a virus, pero que no pod¨ªa ser clasificada como tal porque no ten¨ªa similitudes reconocibles con otros virus. ¡°Mediante computaci¨®n de alto rendimiento, en este trabajo los autores consiguen sacar a la luz grandes cantidades de secuencias virales nuevas¡±, celebra Sanju¨¢n, del Instituto de Biolog¨ªa Integrativa de Sistemas, en Valencia.

Sanju¨¢n, que acaba de recibir casi 2,5 millones de euros de la UE para investigar virus amenazadores ocultos en animales salvajes, subraya que muchas de las secuencias identificadas por la plataforma Serratus son parciales: solo informan de una parte del genoma viral. ¡°Adem¨¢s, en muchos casos no es posible saber cu¨¢les son los hospedadores que estos virus infectan. Tampoco sabemos mucho acerca de c¨®mo funcionan estos virus. Para abordar estas cuestiones har¨¢n falta otras herramientas, como la cosecuenciaci¨®n de genes del hospedador y el virus que permita emparejarlos, as¨ª como la biolog¨ªa sint¨¦tica, que nos permita reconstruir en el laboratorio algunos aspectos del ciclo infectivo de estos virus¡±, apunta Sanju¨¢n. ¡°Serratus servir¨¢ como punto de partida para una identificaci¨®n m¨¢s precisa de nuevos virus¡±.

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