Descubierta una nueva entidad biol¨®gica en el interior del ser humano: los obeliscos

La naturaleza todav¨ªa esconde sorpresas descomunales. Un equipo de siete cient¨ªficos ¡ªincluidos dos espa?oles y el nobel estadounidense Andrew Fire¡ª ha descubierto en el interior del ser humano una nueva ¡°entidad biol¨®gica¡±, en la frontera de lo que se considera vida. Estos elementos, bautizados obeliscos y todav¨ªa m¨¢s sencillos que los virus, son agentes infecciosos que aparentemente colonizan algunas bacterias de la boca y los intestinos de las personas. Su presunto impacto sobre la salud humana, perjudicial o beneficioso, est¨¢ todav¨ªa por dilucidar. ¡°Los obeliscos son inclasificables¡±, sentencia el vir¨®logo Marcos de la Pe?a, coautor del descubrimiento.

Los investigadores han detectado obeliscos en la mitad de las 32 bocas analizadas y en el 7% de las heces de 440 donantes. El propio De la Pe?a se hace una pregunta obvia: ¡°?C¨®mo narices nadie lo hab¨ªa visto antes?¡±. El manual de instrucciones presente en cada una de las c¨¦lulas de una persona, su ADN, posee unos 3.000 millones de letras. Frente a esa complejidad inimaginable, los obeliscos son una mol¨¦cula circular estirada que apenas tiene unas mil letras de otro tipo de material gen¨¦tico, el ARN.

Las nuevas entidades biol¨®gicas son tan sencillas que podr¨ªan haber tenido un papel en el origen de la vida en la Tierra hace unos 4.000 millones de a?os. El vir¨®logo espa?ol recuerda la hip¨®tesis del mundo de ARN, que propone que estas mol¨¦culas vers¨¢tiles funcionaron como la primera informaci¨®n gen¨¦tica hereditaria en los organismos primitivos. ¡°Creemos que llevan mucho tiempo con nosotros¡±, explica De la Pe?a, del Instituto de Biolog¨ªa Molecular y Celular de Plantas, en Valencia. ¡°Estructuralmente, tienen pinta de ser uno de los elementos m¨¢s antiguos del planeta. Poseen todas las caracter¨ªsticas cl¨¢sicas de lo que ser¨ªa el mundo de ARN primigenio. Estos bichos tienen todas las papeletas para haber estado desde el principio¡±, a?ade.

El asombroso descubrimiento se publica este mi¨¦rcoles en la revista especializada Cell. Los autores han identificado 30.000 especies de obeliscos, pero de momento solo han podido asociar una de ellas a una bacteria espec¨ªfica, la Streptococcus sanguinis, t¨ªpica de la boca humana. De la Pe?a subraya que este microbio oportunista puede acceder al torrente sangu¨ªneo y provocar inflamaciones del coraz¨®n. ¡°Estas infecciones pueden ser incluso mortales. Estamos viendo que solo algunas cepas de Streptococcus sanguinis tienen obeliscos, pero hasta ahora no hemos detectado una correlaci¨®n [con su gravedad]¡±, se?ala De la Pe?a, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas. Los siete firmantes recalcan que desconocen los hu¨¦spedes del resto de obeliscos, pero asumen que otras bacterias tambi¨¦n albergar¨¢n estos misteriosos elementos. Cada microbio puede almacenar m¨¢s de 1.000 obeliscos, seg¨²n un c¨¢lculo de dos cient¨ªficos de la Universidad Duke, en Estados Unidos.

El bi¨®logo estadounidense Andrew Fire gan¨® el Nobel de Medicina en 2006 tras demostrar que peque?as mol¨¦culas de ARN pueden inactivar genes espec¨ªficos. Fire, de la Universidad de Stanford, reconoce las inc¨®gnitas: ?C¨®mo definir los obeliscos? ?Son realmente agentes infecciosos? ?Cu¨¢l es su efecto en los seres humanos? ?Podr¨ªan tener aplicaciones en medicina? ?Son vestigios del origen de la vida en la Tierra? ¡°La respuesta a cada una de estas preguntas es que todav¨ªa no lo sabemos¡±, afirma.

Su colega Ivan Zheludev, tambi¨¦n de Stanford, ha consagrado su tesis doctoral a los obeliscos. El doctorando propuso bautizarlos as¨ª porque su forma estirada le recordaba a la de las Agujas de Cleopatra, los c¨¦lebres monumentos egipcios reubicados en su Londres natal y en Nueva York. El 21 de enero, Zheludev y sus seis coautores publicaron un primer borrador con sus resultados preliminares, pero hab¨ªan rechazado hacer declaraciones hasta ahora.

La bi¨®loga Mar¨ªa Jos¨¦ L¨®pez Galiano, coautora del trabajo, cree que el descubrimiento de los obeliscos abre la puerta a aplicaciones potencialmente revolucionarias. ¡°Estas mol¨¦culas se comportan de una forma diferente a todo lo que conocemos hasta ahora. Hemos intentado entender c¨®mo interaccionan dentro de su hu¨¦sped, con la bacteria Streptococcus sanguinis en el laboratorio, pero no sabemos realmente qu¨¦ est¨¢n haciendo. Desconocemos si los obeliscos confieren alguna ventaja respecto al resto de bacterias, como una resistencia a alg¨²n tipo de antibi¨®tico¡±, opina L¨®pez Galiano, de la Universidad de Valencia. La bi¨®loga especula con la idea de utilizarlos de alguna manera para contrarrestar la p¨¦rdida de eficacia de los antibi¨®ticos. Las bacterias multirresistentes provocan 33.000 muertes al a?o solo en Europa.

El bi¨®logo Gustavo G¨®mez recuerda que, hist¨®ricamente, las mol¨¦culas de ARN se han considerado meras transmisoras de la informaci¨®n contenida en el ADN. Cada c¨¦lula posee dos metros de ADN plegados de manera inveros¨ªmil en su diminuto n¨²cleo. Para extraer esa informaci¨®n, las c¨¦lulas copian esas instrucciones y las redactan en otro idioma, el de las mol¨¦culas de ARN, capaces de salir del n¨²cleo de la c¨¦lula y dirigir la fabricaci¨®n de prote¨ªnas, las aut¨¦nticas protagonistas de la vida. ¡°Diversos descubrimientos realizados en las dos ¨²ltimas d¨¦cadas han puesto de manifiesto que los ARN pueden cumplir complejas funciones reguladoras, convirti¨¦ndose, seg¨²n algunas teor¨ªas, en uno de los responsables directos de la complejidad biol¨®gica en los organismos¡±, se?ala G¨®mez, director del Instituto de Biolog¨ªa Integrativa de Sistemas, en Paterna (Valencia).

A juicio de este bi¨®logo, que no ha participado en la investigaci¨®n, el descubrimiento de los obeliscos, asociados tan ¨ªntimamente al microbioma ambiental y humano, ¡°pone a¨²n m¨¢s de manifiesto la potencialidad biol¨®gica de los ARN¡±. Para G¨®mez, estas nuevas entidades biol¨®gicas ¡°contribuyen a que la l¨ªnea entre lo que hoy conocemos como vivo y lo inerte est¨¦ cada vez menos definida¡±.

Los virus eran la frontera de la vida hasta 1971, cuando se descubri¨® que la enfermedad del tub¨¦rculo fusiforme de la patata era provocada por unos agentes infecciosos todav¨ªa m¨¢s simples, a los que se denomin¨® viroides, con unas 300 letras de ARN. De la Pe?a recuerda que apenas se conoc¨ªan unas 50 especies viroidales en plantas y animales hasta 2023, cuando un equipo internacional, en el que particip¨® ¨¦l mismo, revel¨® la existencia de otros 20.000 tipos, entre los que ya hab¨ªa algunos obeliscos en muestras recogidas en la naturaleza.

El vir¨®logo Guillermo Dom¨ªnguez, del Instituto Espa?ol de Oceanograf¨ªa, cree que el nuevo estudio es un paso m¨¢s en la carrera por hacer ¡°ambiciosas b¨²squedas bioinform¨¢ticas¡± en el material gen¨¦tico hallado en muestras de suelo, estuarios y oc¨¦anos. ¡°Desde el 2015, aproximadamente, presenciamos una expansi¨®n de la diversidad de par¨¢sitos cuyo genoma es de ARN en vez de ADN¡±, explica. ¡°Todo esto sugiere que lo descubierto hasta ahora es a¨²n la punta del iceberg, un porcentaje ¨ªnfimo de una virosfera de ARN que podr¨ªa reunir m¨¢s de dos billones de especies de virus de ARN¡±, se?ala Dom¨ªnguez, citando un c¨¢lculo propio.

¡°Tradicionalmente, los viroides hab¨ªan sido unas pocas especies, todas ellas par¨¢sitos de plantas como la patata y el aguacate. Par¨¢sitos tan simples que no codifican prote¨ªnas ni tienen c¨¢pside, sin vida extracelular, que se transmiten de una planta a otra verticalmente a trav¨¦s de las generaciones¡±, expone. ¡°Estos extra?os par¨¢sitos han permanecido en la sombra de los casos anecd¨®ticos de la virolog¨ªa, despertando s¨®lo el inter¨¦s de fitopat¨®logos y bi¨®logos evolutivos interesados en vestigios del mundo de ARN precelular. En estos ¨²ltimos tres a?os, han surgido m¨¢s trabajos donde se potencian estrategias bioinform¨¢ticas para detectar estos par¨¢sitos cr¨ªpticos en la infinitud de secuencias disponibles hoy en las bases de datos, advirtiendo nuevos tipos, como los zetavirus y los obeliscos¡±, a?ade Dom¨ªnguez. ¡°A¨²n no sabemos cu¨¢n extenso puede ser el efecto de estos viroides y agentes parecidos a viroides infectando bacterias de nuestro microbioma y sobre nuestra salud, pero sin duda es un descubrimiento prometedor que puede abrir el camino para comprender mejor el ecosistema microbiano con el que convivimos¡±, sentencia.

El vir¨®logo Marcos de la Pe?a particip¨® en 2022 en otro gran descubrimiento: la identificaci¨®n de 132.000 nuevas especies de virus, incluidas nueve de coronavirus, gracias a una nueva herramienta inform¨¢tica capaz de peinar gigantescas bases de datos gen¨¦ticos, como las procedentes de hospitales y ecosistemas naturales. Pese a estos ¨¦xitos, De la Pe?a cuenta que la Agencia Estatal de Investigaci¨®n, dependiente del Ministerio de Ciencia, acaba de rechazar financiarle un proyecto para seguir investigando este enigm¨¢tico nuevo mundo de ARN. El vir¨®logo considera que es m¨¢s f¨¢cil recibir dinero p¨²blico produciendo muchos estudios mediocres, en vez de pocos y de calidad, con coautores como el nobel Andrew Fire. ¡°Hacer ciencia de primer nivel en Espa?a es tremendamente complicado. Parece que solo cuenta ser el que mete el gol en Segunda o Tercera divisi¨®n y no vale de nada ganar en Champions tras montar equipos top¡±, lamenta. El a?o que viene, afirma, tendr¨¢ cero euros para investigar.