Todo el mundo asocia la palabra "virus" a múltiples enfermedades, algunas de ellas terribles e incluso mortales. Consideramos que estas entidades microscópicas son una amenaza que debemos combatir, sin embargo algunos virus son beneficiosos o incluso imprescindibles para la vida. Ésta es la historia de algunos virus buenos.
En el sentido figurado de la palabra, en la Naturaleza nada es blanco o negro, sino que todo está repleto de zonas grises. Por emplear otro símil no existen los héroes y villanos en el mundo natural ya que, dependiendo de la perspectiva, un mismo organismo puede ser o una cosa o la otra. Sin embargo muchos podrán pensar, por ejemplo, que los virus son los grandes súper villanos de la Naturaleza, unos bichitos cuasi diabólicos que sólo existen para amargarnos la existencia, a nosotros y a cualquier otro organismo vivo. Después de todo ahí tenemos enfermedades como la gripe, el sarampión, las distintas clases de herpes, la afortunadamente erradicada viruela o incluso otras mucho más graves como la hepatitis C, la rabia, el infame VIH (responsable de esa enfermedad que todos conocemos como SIDA y que tantos estragos ha causado) o el mortífero ébola, que copó titulares hace un par de años al expandirse por el África occidental. Los virus también causan estragos entre el ganado doméstico, como es el caso de la temible peste porcina o la glosopeda o fiebre aftosa (que afecta sobre todo a los bovinos), así como entre la fauna salvaje, como por ejemplo la mixomatosis, que en el pasado diezmó las poblaciones de conejos en la Península Ibérica (siendo en parte culpable también del declive de su principal depredador, el lince ibérico, hoy en grave peligro de extinción). Y es que ni tan siquiera la agricultura se libra, ya que los llamados virus mosaico (así denominados por la forma de las lesiones que provocan en las hojas de las plantas) constituyen un problema persistente en los cultivos intensivos en invernadero tales como tomate, pimiento, pepino o tabaco.
Tan nefasta es la imagen que tienen los virus en la cultura popular que a ciertas clases de software malicioso que afectan a los equipos informáticos se los conoce comúnmente como virus, mientras que una de las fábulas distópicas más en boga últimamente en el universo de la ficción consiste en un apocalipsis zombi provocado por una pandemia vírica que termina destruyendo la civilización. Pero, ¿le estamos haciendo realmente justicia al papel que los virus desempeñan en la Naturaleza? ¿Son todos ellos dañinos o por el contrario existen otros que realizan labores muy positivas? El mundo microscópico alberga innumerables secretos y sorpresas y, en él, no todos los virus son lo que parecen. En efecto, los hay beneficiosos e incluso algunos cumplen funciones fisiológicas verdaderamente importantes, algo que los científicos están empezando a descubrir.
A pesar de que existe una amplia disciplina, la Virología, especializada en su estudio la comunidad científica no se pone de acuerdo a la hora de indicar si los virus son seres vivos o no. Parecen entidades que se encuentran en la frontera de la vida, partículas minúsculas (la inmensa mayoría sólo pueden ser observados mediante potentes microscopios electrónicos) de estructura mucho más simple que, por ejemplo, una bacteria, pero que aun así poseen su propio material genético (en forma de ADN o ARN). De hecho todos los virus se comportan como entes inertes, que no interaccionan cuanto apenas con su entorno, durante la mayor parte del tiempo. Viajan de manera pasiva por el interior de sus huéspedes, incluso por el interior de las células que infectan, y sólo se activan cuando alcanzan el núcleo celular, ya que precisan de su maquinaria para poder reproducirse. De acuerdo con la definición dada en 1975 por Renato Dulbecco, eminente virólogo y premio Nobel de Medicina, un virus es:
Un parásito intracelular obligatorio que puede ser considerado como un bloque de material genético (ya sea ADN o ARN) capaz de replicarse en forma autónoma, y que está rodeado por una cubierta de proteína y en ocasiones también por una envoltura membranosa que lo protege del medio y sirve como vehículo para la transmisión del virus de una célula a otra.
Al definir a estas entidades como "parásitos" ya se está ofreciendo de antemano una imagen negativa. Después de todo precisan destruir otras células, multiplicándose en su interior, para poder perpetuarse. Pero todo esto no excluye el hecho de que, aunque sea de forma indirecta, ciertos virus sean mucho más que simples agentes causantes de enfermedades, cumpliendo una labor trascedente. He aquí algunos de esos ejemplos.
Un papel esencial en la Evolución
Que los virus han influido de manera notoria en la evolución de todos los organismos vivos, incluida la especie humana, es algo que se ha descubierto recientemente. Uno de los ejemplos más fascinantes de co-evolución entre virus y otros seres vivos lo tenemos en los himenópteros de las familias Icnemunoidae y Braconidae, unas diminutas avispas parasitoides (parásitos que sólo se comportan como tales durante un periodo de su ciclo vital, generalmente en la fase de larva) que inoculan sus huevos dentro del cuerpo de otros insectos para que la prole los devore por dentro hasta que alcanzan la madurez (cuando salen al exterior perforando la carcasa ya vacía de su víctima). Se ha descubierto que estas siniestras avispillas tienen integrado en su genoma distintas clases de polydnavirus (PDV), que en los adultos permanecen en una forma inactiva. De hecho los virus sólo se activan, apareciendo como tales, en los huevos que la hembra inocula al insecto huésped, pasando a éste para anular su sistema inmunitario y así permitir que las larvas invasoras puedan desarrollarse en su interior. Esta especie de "alianza mortal" entre estas avispas parásitas y los PDV beneficia a ambas partes y tanto es así que unas y otros han co-evolucionado a lo largo de millones de años para constituir una simbiosis casi perfecta. Con toda seguridad la avispas parásitas no serían lo que hoy son de no ser por los virus que en su día integraron. Y de esta asociación también nos beneficiamos nosotros, ya que algunos de estos parasitoides son ampliamente utilizados en el control biológico de plagas que afectan a todo tipo de cultivos.
Pero la co-evolución con virus va mucho más allá y ejemplo de ello es nuestra propia especie, el Homo sapiens. Hasta hace relativamente poco se pensaba que hasta el 98% del ADN humano era "basura genética", es decir, no codificaba para la síntesis de proteínas (la función básica de los genes) y por ello resultaba por completo inútil. No obstante ahora se sabe que alrededor de un 8% de ese "ADN basura" se compone de retrovirus que se integraron en nuestro genoma a lo largo de la evolución de los primates y la familia homínida ¿Cumplen alguna función? Según han descubierto investigadores de la Universidad de Lund (Suecia), la expresión de estos retrovirus integrados experimenta una explosión durante el desarrollo de la células nerviosas en general y de las neuronas cerebrales en particular. De hecho se ha comprobado que algunos de estos retrovirus son capaces, al activarse, de modificar la expresión de genes vecinos, por lo que jugarían un papel esencial en su regulación. Sorprendente a la vez que revelador, ya que después de todo quizá le debamos a los virus una parte de nuestra tan avanzada inteligencia.
Y es que nosotros y otros muchos animales seguramente seamos mucho más transgénicos de lo que imaginamos, ya que el ADN vírico ha estado muy presente en todo el proceso de la Evolución. En humanos y otros mamíferos alrededor del 50% del genoma se compone de unos elementos denominados transposones, secuencias de ADN que han ido "saltando" de unos cromosomas a otros, alterando la expresión génica en el proceso. Esa capacidad para moverse de un sitio a otro dentro del genoma seguramente se deba a que, en un pasado remoto, dichas secuencias fueran en realidad virus que terminaron integrados en el ADN del huésped. Y su influencia parece haber sido notable, ya que han intervenido en la evolución del proceso de la gestación en mamíferos y en el desarrollo de órganos clave como la placenta (todo ello a través de la regulación de la expresión de una hormona fundamental como es la progesterona). Así que, de una u otra forma, todos somos un poco (o un mucho) virus porque su ADN está en nosotros. Aunque también existe un reverso tenebroso, ya que los transposones también pueden estar detrás de la aparición de enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple.
Virus para combatir a otros virus
Resulta curioso comprobar cómo hay virus que se dedican a acabar con otros virus. Son los llamados virófagos, otro descubrimiento relativamente reciente. Un ejemplo es el llamado "virus Sputnik", que en su caso se especializa en infectar a otra clase de virus mucho mayores y más complejos, conocidos como Mamavirus (que pertenecen a la categoría de los llamados Virus grandes núcleo-citoplasmáticos o NCLDV, entre los que se incluye también el de la peste porcina, y que incorporan en su ADN genes que hasta hace poco se pensaba que eran exclusivos de las células vivas). En esencia los Mamavirus infectan a determinadas algas unicelulares presentes en el fitoplancton marino, controlando sus poblaciones, por lo que el "Sputnik" regularía a su vez a estos agresores formando parte de un complejo equilibrio ecológico. Algo parecido sucede en el caso de la Cafeteria roenbergensis, un microorganismo flagelado predador presente también, y en cantidades inimaginables, en el plancton marino. El bichito en cuestión es atacado por un virus denominado CroV, que en determinadas condiciones puede llegar a reducir drásticamente sus poblaciones. Sin embargo el CroV tiene su contraparte, otro virus conocido como Mavirus y que a su vez se encarga de controlar su propagación infectándolo. Como vemos en el mundo microscópico se producen interacciones increíblemente complejas y, en ellas, los virus desempeñan un papel fundamental en ecosistemas tan importantes como el medio marino.
De forma indirecta la acción de un virus también puede dificultar e incluso inhibir el desarrollo de otro. Un ejemplo aplicado a la salud humana los tenemos en el virus GBV-C, inicialmente relacionado con la hepatitis C. No obstante posteriormente se averiguó que dicho patógeno infecta a los linfocitos (células del sistema inmunitario), no a las células hepáticas, de manera tal que, una vez presente en ellos, dificulta la infección por parte del VIH en una suerte de fenómeno de competencia vírica. Esto hace que las personas infectadas por GBV-C se encuentren mejor protegidas frente al VIH que aquellas otras que no lo están, lo que a pesar de todo redunda en una mayor esperanza de vida. Otra muestra más de las insospechadas interacciones que se dan a este nivel y seguramente una de entre las muchas que todavía están por descubrir.
Los virus como parte fundamental de la biota intestinal
La microbiota intestinal, muchas veces también conocida como "flora" intestinal, es un variado conjunto de microorganismos que puebla los intestinos de los animales, entre ellos por supuesto los seres humanos. Tradicionalmente se ha considerado que se compone básicamente de bacterias, unos 2.000 tipos distintos en el caso de nuestra especie, de los cuales sólo alrededor de un centenar llegarían a ser perjudiciales. El papel de esta microbiota resulta imprescindible para la correcta absorción de los nutrientes que ingerimos, así como para la síntesis de algunos compuestos esenciales como la vitamina K. De hecho estudios recientes demuestran que este bioma bacteriano que llevamos incorporado, no sólo en los intestinos, cumple importantísimas funciones que irían desde el correcto desarrollo del sistema inmunitario hasta la interacción con el sistema nervioso.
¿Qué hay de los virus en este caso? Pues otra investigación reciente realizada en la Universidad de Nueva York ha demostrado que también participan en los procesos digestivos. El estudio en cuestión se centró en ratones que, en condiciones de asepsia y por ello carentes casi por completo de su microbiota natural, presentaban intestinos con innumerables deficiencias y altamente desestructurados. No obstante al ser infectados con el calicivirus MNV.CR6 recuperaban en cuestión de 10 días sus funciones fisiológicas normales. En este caso el virus parecía recomponer sus intestinos, incluso a nivel de la estructura celular, la secreción glandular y el desarrollo de las defensas. Si esto es así en roedores, no sería de extrañar que se diera en otras muchas especies incluidos nosotros.
Y es que parece que nuestro organismo, como el de cualquier otro ser vivo, ha evolucionado habituado a la presencia de virus como no podría ser de otra manera. Tanto es así que su antinatural ausencia puede ocasionar graves trastornos. Muchos de estos virus podrían ser formas atenuadas que en realidad no provocan enfermedades, pero que intervendrían en el correcto funcionamiento de numerosos procesos. Un ejemplo simplificado para poder entenderlo mejor: virus que actúan como sparrings de las células del sistema inmunitario para que estas se "entrenen" de cara a hacer frente a una amenaza real. Si el microbioma bacteriano de nuestro organismo se ha revelado como un ecosistema increíblemente rico y complejo, además de esencial para la vida, el "virioma" que estamos empezando a descubrir promete ser tanto o más fascinante.
Viroterapia. Virus contra el cáncer
La lucha contra el cáncer es una de las últimas fronteras de la ciencia médica. Hoy día las tasas de mortalidad siguen siendo muy elevadas y los tratamientos existentes, como la quimioterapia, restan calidad de vida a unos pacientes que ya de por sí están padeciendo una importante merma en la misma. La cosa se agrava en caso de metástasis, la migración del foco canceroso del tejido tumoral originario hacia otro órgano, generalmente por vía linfática o sanguínea. Actualmente las metástasis son responsables de hasta el 92% de las muertes en casos de cáncer no diagnosticados, o no detectados, con antelación suficiente.
Frente a esta grave problemática sanitaria aparecen los virus como una herramienta de alta potencialidad. Hablamos en este caso de los llamados virus oncolíticos (más concretamente pertenecientes al grupo de los adenovirus) desarrollados para actuar específicamente contra las células tumorales y destruirlas. En las terapias innovadoras que se están poniendo a punto los virus no se inoculan solos, sino que se encuentran insertos en el interior de células mesenquimales, más popularmente conocidas como células madre, denominadas en este caso Celyvir. Dichas células muestran una tendencia a fijarse en los tejidos tumorales, tras lo cual liberan su carga vírica sobre las dianas eliminándolas (procediendo a su lisis, según la terminología técnica). Los ensayos realizados en la Unidad de Oncohematología del Hospital Universitario Niño Jesús (Madrid), especializado en tratamientos infantiles, muestran que la viroterapia presenta un nivel aceptablemente bajo de contraindicaciones. Estos ensayos se iniciaron en 2012, concluyendo en 2016, y mostraron una alta tolerancia a las dosis inoculadas en los pacientes que participaron. Los síntomas no pasaron de una toxicidad leve bajo la forma de fiebre moderada, escalofríos y cierto malestar general (más o menos como si los sujetos de prueba hubieran contraído un resfriado corriente). Y esto teniendo en cuenta que se inoculaban sueros con unas cargas, tanto celulares como virales, elevadas.
De desarrollarse este tratamiento tal y como se espera la viroterapia se revelará como una forma menos agresiva y dañina de hacer frente a las metástasis y los tumores más resistentes. Por el momento el desafío se encuentra en hallar las dosis más adecuadas para cada paciente y en mejorar la eficacia del tándem célula madre-virus, pero de todas formas es unos de los tratamientos en desarrollo más prometedores de todos. Es más, las investigaciones parecen mostrar que la viroterapia aumenta la respuesta autoinmune del organismo frente a los tumores, lo que supone una ventaja añadida.
En definitiva, los últimos descubrimientos nos están revelando que los virus no son en realidad "los malos de la película". Más bien al contrario son necesarios para la vida en la Tierra tal y como la conocemos ya que, de no existir, nada sería como es ahora e incluso nuestro mundo podría convertirse en un lugar inhabitable. Llevan millones de años interactuando con todos los demás seres vivos, también con nosotros, así que a su manera han dado forma a todos ellos. Puede que algunos nos creen muchos problemas, siendo incluso letales, pero, como habitualmente suele decirse, nadie es perfecto.
Para saber más:
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En la imagen un esquema del funcionamiento de un
elemento transponible o transposón. Las evidencias
apuntan a que su origen puede ser vírico.
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Y es que nosotros y otros muchos animales seguramente seamos mucho más transgénicos de lo que imaginamos, ya que el ADN vírico ha estado muy presente en todo el proceso de la Evolución. En humanos y otros mamíferos alrededor del 50% del genoma se compone de unos elementos denominados transposones, secuencias de ADN que han ido "saltando" de unos cromosomas a otros, alterando la expresión génica en el proceso. Esa capacidad para moverse de un sitio a otro dentro del genoma seguramente se deba a que, en un pasado remoto, dichas secuencias fueran en realidad virus que terminaron integrados en el ADN del huésped. Y su influencia parece haber sido notable, ya que han intervenido en la evolución del proceso de la gestación en mamíferos y en el desarrollo de órganos clave como la placenta (todo ello a través de la regulación de la expresión de una hormona fundamental como es la progesterona). Así que, de una u otra forma, todos somos un poco (o un mucho) virus porque su ADN está en nosotros. Aunque también existe un reverso tenebroso, ya que los transposones también pueden estar detrás de la aparición de enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple.
Virus para combatir a otros virus
Resulta curioso comprobar cómo hay virus que se dedican a acabar con otros virus. Son los llamados virófagos, otro descubrimiento relativamente reciente. Un ejemplo es el llamado "virus Sputnik", que en su caso se especializa en infectar a otra clase de virus mucho mayores y más complejos, conocidos como Mamavirus (que pertenecen a la categoría de los llamados Virus grandes núcleo-citoplasmáticos o NCLDV, entre los que se incluye también el de la peste porcina, y que incorporan en su ADN genes que hasta hace poco se pensaba que eran exclusivos de las células vivas). En esencia los Mamavirus infectan a determinadas algas unicelulares presentes en el fitoplancton marino, controlando sus poblaciones, por lo que el "Sputnik" regularía a su vez a estos agresores formando parte de un complejo equilibrio ecológico. Algo parecido sucede en el caso de la Cafeteria roenbergensis, un microorganismo flagelado predador presente también, y en cantidades inimaginables, en el plancton marino. El bichito en cuestión es atacado por un virus denominado CroV, que en determinadas condiciones puede llegar a reducir drásticamente sus poblaciones. Sin embargo el CroV tiene su contraparte, otro virus conocido como Mavirus y que a su vez se encarga de controlar su propagación infectándolo. Como vemos en el mundo microscópico se producen interacciones increíblemente complejas y, en ellas, los virus desempeñan un papel fundamental en ecosistemas tan importantes como el medio marino.
De forma indirecta la acción de un virus también puede dificultar e incluso inhibir el desarrollo de otro. Un ejemplo aplicado a la salud humana los tenemos en el virus GBV-C, inicialmente relacionado con la hepatitis C. No obstante posteriormente se averiguó que dicho patógeno infecta a los linfocitos (células del sistema inmunitario), no a las células hepáticas, de manera tal que, una vez presente en ellos, dificulta la infección por parte del VIH en una suerte de fenómeno de competencia vírica. Esto hace que las personas infectadas por GBV-C se encuentren mejor protegidas frente al VIH que aquellas otras que no lo están, lo que a pesar de todo redunda en una mayor esperanza de vida. Otra muestra más de las insospechadas interacciones que se dan a este nivel y seguramente una de entre las muchas que todavía están por descubrir.
Los virus como parte fundamental de la biota intestinal
La microbiota intestinal, muchas veces también conocida como "flora" intestinal, es un variado conjunto de microorganismos que puebla los intestinos de los animales, entre ellos por supuesto los seres humanos. Tradicionalmente se ha considerado que se compone básicamente de bacterias, unos 2.000 tipos distintos en el caso de nuestra especie, de los cuales sólo alrededor de un centenar llegarían a ser perjudiciales. El papel de esta microbiota resulta imprescindible para la correcta absorción de los nutrientes que ingerimos, así como para la síntesis de algunos compuestos esenciales como la vitamina K. De hecho estudios recientes demuestran que este bioma bacteriano que llevamos incorporado, no sólo en los intestinos, cumple importantísimas funciones que irían desde el correcto desarrollo del sistema inmunitario hasta la interacción con el sistema nervioso.
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En la imagen una micrografía de un
conjunto de calicivirus.
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Y es que parece que nuestro organismo, como el de cualquier otro ser vivo, ha evolucionado habituado a la presencia de virus como no podría ser de otra manera. Tanto es así que su antinatural ausencia puede ocasionar graves trastornos. Muchos de estos virus podrían ser formas atenuadas que en realidad no provocan enfermedades, pero que intervendrían en el correcto funcionamiento de numerosos procesos. Un ejemplo simplificado para poder entenderlo mejor: virus que actúan como sparrings de las células del sistema inmunitario para que estas se "entrenen" de cara a hacer frente a una amenaza real. Si el microbioma bacteriano de nuestro organismo se ha revelado como un ecosistema increíblemente rico y complejo, además de esencial para la vida, el "virioma" que estamos empezando a descubrir promete ser tanto o más fascinante.
Viroterapia. Virus contra el cáncer
La lucha contra el cáncer es una de las últimas fronteras de la ciencia médica. Hoy día las tasas de mortalidad siguen siendo muy elevadas y los tratamientos existentes, como la quimioterapia, restan calidad de vida a unos pacientes que ya de por sí están padeciendo una importante merma en la misma. La cosa se agrava en caso de metástasis, la migración del foco canceroso del tejido tumoral originario hacia otro órgano, generalmente por vía linfática o sanguínea. Actualmente las metástasis son responsables de hasta el 92% de las muertes en casos de cáncer no diagnosticados, o no detectados, con antelación suficiente.
Frente a esta grave problemática sanitaria aparecen los virus como una herramienta de alta potencialidad. Hablamos en este caso de los llamados virus oncolíticos (más concretamente pertenecientes al grupo de los adenovirus) desarrollados para actuar específicamente contra las células tumorales y destruirlas. En las terapias innovadoras que se están poniendo a punto los virus no se inoculan solos, sino que se encuentran insertos en el interior de células mesenquimales, más popularmente conocidas como células madre, denominadas en este caso Celyvir. Dichas células muestran una tendencia a fijarse en los tejidos tumorales, tras lo cual liberan su carga vírica sobre las dianas eliminándolas (procediendo a su lisis, según la terminología técnica). Los ensayos realizados en la Unidad de Oncohematología del Hospital Universitario Niño Jesús (Madrid), especializado en tratamientos infantiles, muestran que la viroterapia presenta un nivel aceptablemente bajo de contraindicaciones. Estos ensayos se iniciaron en 2012, concluyendo en 2016, y mostraron una alta tolerancia a las dosis inoculadas en los pacientes que participaron. Los síntomas no pasaron de una toxicidad leve bajo la forma de fiebre moderada, escalofríos y cierto malestar general (más o menos como si los sujetos de prueba hubieran contraído un resfriado corriente). Y esto teniendo en cuenta que se inoculaban sueros con unas cargas, tanto celulares como virales, elevadas.
De desarrollarse este tratamiento tal y como se espera la viroterapia se revelará como una forma menos agresiva y dañina de hacer frente a las metástasis y los tumores más resistentes. Por el momento el desafío se encuentra en hallar las dosis más adecuadas para cada paciente y en mejorar la eficacia del tándem célula madre-virus, pero de todas formas es unos de los tratamientos en desarrollo más prometedores de todos. Es más, las investigaciones parecen mostrar que la viroterapia aumenta la respuesta autoinmune del organismo frente a los tumores, lo que supone una ventaja añadida.
En definitiva, los últimos descubrimientos nos están revelando que los virus no son en realidad "los malos de la película". Más bien al contrario son necesarios para la vida en la Tierra tal y como la conocemos ya que, de no existir, nada sería como es ahora e incluso nuestro mundo podría convertirse en un lugar inhabitable. Llevan millones de años interactuando con todos los demás seres vivos, también con nosotros, así que a su manera han dado forma a todos ellos. Puede que algunos nos creen muchos problemas, siendo incluso letales, pero, como habitualmente suele decirse, nadie es perfecto.
N.S.L.B.D
Para saber más:
Estrategias co-evolutivas de la interacción entre parasitoides y polydnavirus (Medigraphic).
Virófagos: virus que infectan virus (Zurdorium).
Virófagos: virus que infectan virus (Zurdorium).
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