Los virus que llevamos dentro

Un 8 % de nuestro ADN tiene origen vírico, secuencias de virus dormidos que llevan ahí desde los primeros vertebrados

La secuencia del ADN del genoma humano es idéntica a la de cualquier célula de nuestra especie
La secuencia del ADN del genoma humano es idéntica a la de cualquier célula de nuestra especie

Durante esta pandemia mundial, los virus han ganado un renovado respeto y temor. Antes había virus conocidos pero la mayoría pasaban desapercibidos si sus síntomas no eran graves. Todos hemos salido de la consulta del médico con un diagnóstico basado en un virus sin nombre que andaba por ahí. Ahora, virus como el SARS-Cov-2, aparecen a todas horas en los medios de comunicación, entre cifras de afectados y consecuencias para la economía mundial.

Muchos seguramente darían lo que fuera para que los virus dejaran de existir, pero no es tan sencillo. Estos siempre han estado a nuestro lado, y nuestra lucha constante contra ellos ha sido un motor evolutivo clave en la creación de nuestras defensas. Pero lo que es más importante: los virus forman parte de nosotros. Un 8 % de nuestro ADN tiene origen vírico, secuencias de virus dormidos que llevan ahí desde los primeros vertebrados.

El alien oculto

La secuenciación completa del ADN humano en 2003 dio lugar a muchas sorpresas y preguntas interesantes, como la presencia de secuencias víricas. El material genético procedente de los virus tienen algunas secuencias únicas, que podemos usar como huella dactilar. Al buscar la huella dentro del ADN humano se descubrieron no una, sino decenas de estas secuencias.

Su presencia dentro del ADN no es nueva, ya que muchos virus conocidos tienen la capacidad de esconderse dentro del ADN de la célula que infectan. Los virus siempre incluyen el material genético con la información que necesitan para fabricar todas las proteínas y piezas para formar nuevos virus. De este modo, al infectar a la célula monopoliza sus mecanismos celulares para dejar de ejercer sus funciones normales y transformarse en una fábrica de copias hasta su muerte.

Estructura de un virus: la cápside envuelve al material genético, acompañado a veces de proteínas.
Un esquema simplificado de la estructura de un virus. La pared exterior es la cápside, y en el interior encontramos el material genético (las líneas onduladas) acompañado a menudo de proteínas (las manchas en varios tonos de verde) que van a ayudar al virus a tomar el control de su siguiente víctima. Estas proteínas no han sido producidas directamente por el virus, sino por la maquinaria de la célula bajo las órdenes del virus.Thomas Splettstoesser (Wikimedia)

Existe un tipo de virus denominado retrovirus, que en su interior incluye una copia de ARN que puede transformar en ADN e insertarlo en el ADN de la célula original. De este modo, la célula lee la información del virus como si fuera un gen más, generando las copias y protegiéndolo. Incluso puede transmitirlo a las células hijas.

Un ejemplo de retrovirus es el VIH, que infecta los linfocitos T responsables de una parte de nuestra respuesta inmune. La infección supone su destrucción, provocando una inmunodeficiencia conocida como SIDA. Al ocultarse en el interior del ADN, la destrucción se vuelve complicada, ya que los tratamientos pueden reconocer a la célula infectada pero no a la portadora del virus, por lo que tiende a reaparecer pasado un tiempo.

Se piensa que las secuencias víricas de nuestro ADN proceden de retrovirus que se infectaron inicialmente alguna célula primigenia, se mantuvieron en estado latente, y acabaron integradas de manera permanente formando parte de nosotros.

Cuando comprobamos la secuencia de estos retrovirus, comprobamos que no son realmente funcionales. El paso del tiempo ha hecho mella en ellos, acumulando mutaciones que hacen poco posible que puedan activarse. En muchos de los casos no se ha encontrado función conocida, y permanecen como secuencias anónimas del ADN.

Sin embargo, algunos de estos virus aún se activan en situaciones concretas. Y no significa necesariamente que sea algo malo, ya que algunos de ellos han sido domados y utilizados en nuestro provecho.

Virus buenos, virus malos

Hace una década, los investigadores descubrieron una proteína muy curiosa bautizada como Hemo. Era una proteína fantasma, solo presente en las mujeres durante el embarazo. Tras dar a luz desaparecía sin dejar ningún tipo de rastro.

Al estudiarla, se comprobó que todos los mamíferos poseen esta proteína o una versión parecida. Y en todos los casos el comportamiento era similar: solo aparecía durante el embarazo. El secreto está en que la proteína Hemo no es producida por la madre, sino por el feto.

La biología del desarrollo se dedica a explicar y describir cada uno de los mecanismos biológicos que suceden durante el estado de gestación. Pasar de ser un cigoto a un bebé requiere de nueve meses de fenómenos encadenados, proteínas que conectan con proteínas, células que se mueven y se transforman, y miles de genes implicados de manera exclusiva en estos procesos que luego se apagan para siempre.

La proteína Hemo es una pieza más de este proceso. El feto la genera durante todo el proceso de gestación y se transmite al torrente sanguíneo de la madre. Su función es desactivar el sistema inmune de la madre para evitar que ataque al feto. Y es capaz de lograrlo porque esta proteína era originalmente de un retrovirus endógeno, una de estas secuencias que forman parte de nosotros. El virus original usaba la proteína Hemo para interferir con la respuesta inmune, pero la evolución ha hecho que reciba un nuevo uso clave en el embarazo.

Tras la proteína Hemo, se han encontrado muchos más casos de proteínas originalmente víricas que se han integrado al correcto funcionamiento del cuerpo. La mayoría de ellas aparecen sólo durante el estado embrionario y se apagan al dar a luz. Se piensa que esta preferencia por el embarazo es debida a la antigüedad evolutiva de este proceso. Los primeros estados de gestación son muy parecidos en la mayoría de animales, revelando su antigüedad evolutiva. Si los retrovirus tienen un tiempo similar, parece lógico pensar que fueran a la par.

Lamentablemente, al igual que hay efectos positivos, también los hay negativos. Las secuencias de retrovirus endógenos se han puesto de moda en los últimos años entre los investigadores, porque han visto que algunas de las proteínas víricas que los forman aparecen en algunas enfermedades como la esclerosis múltiple o en HELA.

Infografia explicativa de esclerosis multiple, una de las enfermedades que parecen tener relación con los virus endógenos
Infografia explicativa de esclerosis multiple, una de las enfermedades que parecen tener relación con los virus endógenos

Pero aunque la presencia está confirmada, aún no sabemos si realmente estas proteínas causan la enfermedad. Los investigadores ahora se debaten entre dos escenarios. Puede que la enfermedad provoque cambios en el ADN y activen estas proteínas causando síntomas. O puede que estos virus ancestrales se activen de alguna manera y sean precisamente los que provocan la enfermedad.

Parece una diferencia sutil pero es clave, ya que resolver el dilema permitiría aportar nuevos tratamientos para estas enfermedades o mejorar el diagnóstico. Al igual que hoy en día sabemos que la gravedad de un tumor está relacionado con la genética del paciente, puede que también sea importante conocer los retrovirus que lleva dentro.

Aunque haya casos positivos y negativos, lo cierto es que los virus han definido la biología que tenemos. Son cicatrices de una guerra ancestral que tenemos con ellos. Una guerra que continua, pero de la que aprendemos a cada paso.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • No todos los virus son capaces de insertarse en el ADN. La mayoría de tipos de virus mantienen su información genética liberada en la célula infectada para funcionar, ya que pueden acceder de manera más rápida a los mecanismos celulares.
  • Los retrovirus tienen un segundo efecto adicional: en ocasiones pueden provocar cáncer. Al introducirse la secuencia vírica en el ADN, puede que casualmente lo haga en medio de un gen importante implicado en la división celular. Esto hace que la célula infectada se divida de manera descontrolada y forme un tumor.

REFERENCIAS: