"El 8% del genoma humano está compuesto por restos de información genética de virus. Es un registro fósil de infecciones que ocurrieron en el pasado muy lejano”, dice Daniel Blanco Melo desde su luminosa oficina en el Centro Oncológico Fred Hutchinson en Seattle. Es marzo de 2024 y recién se cumplieron cuatro años desde que se declaró la pandemia por COVID-19. Por aquel entonces, nos vimos obligados a aprender muchísimo sobre nuevos virus, pero ¿qué tanto sabemos sobre los ancestrales?
Eso es lo que interesa en el laboratorio que dirige Blanco Melo, donde se investigan las estrategias que los organismos huéspedes han desarrollado a lo largo de la evolución para dar batalla a los constantes ataques de los virus. Los virus son agentes de genoma pequeño que necesitan invadir células de un huésped para replicarse. Tienen tasas de mutación muy altas. Algunos, como la viruela, el ébola, la influenza y el VIH, lograron fama por el daño que son capaces de causar.
Comprender cómo ciertos agentes patógenos llegaron a la extinción proporciona valiosa información a los científicos que podrían derivar en estrategias para combatir los que puedan surgir en el futuro.
Viajes al pasado cortos y largos
Daniel Blanco Melo es profesor asistente de la División de Vacunas y Enfermedades Infecciosas del Centro Fred Hutchinson, pero su actividad no se limita a observar virus en un laboratorio. Además de disfrutar de la pintura y la música, uno de sus pasatiempos es leer historia. Desde que obtuvo su doctorado, se especializó en paleovirología, es decir el estudio de virus antiguos.
El originario de Puebla, México, explica que existen dos tipos de estudios de virus antiguos: los de hace millones de años y los de hace cientos de años. Se sabe que hay información genética de virus que, casi por accidente, se integró al genoma de organismos y que se perpetuó de generación en generación. Esta información es la base para estudiar los virus más antiguos. La paleovirología de genomas endógenos muestra las batallas entre los virus del pasado y nuestros ancestros primates, especies que se extinguieron hace mucho tiempo.
Ahora, como líder de un grupo de investigación, el científico se involucró con estudios de los virus antiguos más recientes, los de cientos de años. Son estudios que reconstruyen la historia de los virus entre epidemias, invasiones y migraciones.
María Ávila Arcos también hace paleogenómica desde el Laboratorio Internacional de Investigación en el Genoma Humano, (LIIGH) de la UNAM, ubicado en Juriquilla, Querétaro. Juntos, Daniel y ella decidieron estudiar los virus que aportaron al declive de poblaciones indígenas durante el período virreinal de México. Obtuvieron ADN antiguo a partir de restos óseos encontrados en tumbas correspondientes a la época virreinal temprana. Además del ADN antiguo de humanos, encontraron información de dos patógenos.
Ver al pasado para cuidar el futuro
El investigador destaca que los virus y las epidemias que estos causan tienen características recurrentes, “tanto en genética como en cuestiones históricas. Nos importa identificar qué patógenos se incorporaron a una población que antes no los había visto y entender cómo fue afectada en comparación con otras que tenían cierta inmunidad ante ese virus”.
En lo que toca a las infecciones de hace millones de años, gracias a la secuenciación de distintos genomas animales, incluidas las especies de las que evolucionamos, logran identificar fósiles de secuencias que alguna vez fueron virales. "Observamos cosas que se introdujeron en el genoma hace 30 millones de años”. Parte de esta información genética sirvió como materia prima para realizar nuevas funciones celulares. Un ejemplo es la placenta en los mamíferos, que se formó a partir de un gen que antes fue una proteína viral y que servía para la fusión de la membrana viral y la membrana celular.
En un estudio publicado en 2017, Blanco Melo revisó genomas de monos y simios del mundo antiguo para estimar la secuencia de un antiguo retrovirus llamado HERV- T, que circuló en primates durante 25 millones de años y se extinguió hace 10 millones de años. Como parte de la investigación, reconstruyó la proteína de la envoltura de HERV- T, misma que servía para mediar la infección en las células. Esta fue funcional y sirvió para mostrar que el receptor del virus la usó hace 32 millones de años para identificar células y adentrarse en ellas. Luego, la proteína se volvió parte del genoma de los hospederos, logró reconocer al receptor y eliminarlo de la superficie celular. Al hacerlo, los virus externos perdieron la capacidad de infectar al primate, es decir, la proteína viral sirvió para combatir al virus. Este fenómeno se conoce como reutilización de proteínas virales de la envoltura y ha ocurrido en más de una ocasión a lo largo de la evolución. El virólogo señala que el mismo mecanismo se ha observado en humanos, felinos y aves. Incluso, se ha planteado reciclar esta estrategia para prevenir enfermedades.
Limitaciones y seguridad
Desentrañar las batallas contra virus antiguos no es sencillo. Existen dos grandes clasificaciones de virus, aquellos cuya información genética está codificada en ADN, como la viruela, el herpes y la hepatitis B; y otros en ARN, como el SARS-CoV-2, el sarampión y la influenza. Cuando los científicos estudian ADN antiguo, solo les es posible encontrar el rastro de virus de ADN. El ARN es difícil de analizar debido a que sus moléculas son más inestables y susceptibles a degradación. Sin embargo, ya se trabaja en nuevos protocolos para solucionar este problema.
Ninguna de estas investigaciones busca reconstruir virus completos. En realidad, siguen protocolos de bioseguridad establecidos para analizar genes específicos que no pueden recombinarse ni generar virus infecciosos. Lo que sí tienen son secuencias genéticas, las cuales son importantes para entender la historia humana y la evolución de los virus. Parte del financiamiento para la investigación proviene del National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) que depende de los National Institutes of Health NIH (NIH), lo cual implica una minuciosa revisión de protocolos de bioseguridad, así como la implementación mecanismos para la protección de secuencias genéticas en bases de datos bajo estrictas medidas de seguridad.
Colaboración, pieza indispensable
Para Daniel Blanco Melo, un buen día trabajo incluye juntas constructivas, platicar con su equipo, obtener datos sólidos, compartir hipótesis interesantes y validar algunas previas.
Del trabajo con Ávila Arcos valora la sinergía y el flujo constante de conocimiento, datos, evidencia e incluso de estudiantes que acuden tanto a Seattle como a Juriquilla para aprender. De la colaboración con el equipo del LIIGH destaca que es una oportunidad para comprender la historia de México en un momento vulnerable como la llegada de los europeos al nuevo continente.
Precisa que no hace "Helicopter Science", una práctica que se distingue por realizar investigaciones superficiales, tomando muestras y llevándolas a otros países sin devolver información a las comunidades implicadas. Todo lo contrario, las investigaciones en las que participa con el LIIGH se hacen con investigadores mexicanos y las muestras no salen de México. El trabajo que hizo en 2021 con María Ávila involucró a las primeras personas africanas en arribar a México y el equipo consideró importante para las actuales poblaciones afrodescendientes contar su historia sin revictimizar a los individuos afectados.
Actualmente, Blanco Melo está trabajando en nuevas colaboraciones en América Latina. Participa, por ejemplo, en el diseño de un programa peruano que llevará estudiantes a Seattle para ofrecerles formación en nuevas técnicas de análisis que puedan, más tarde, llevar a sus países.
No hay comentarios:
Publicar un comentario
Quin és el teu Super-Comentari?