Los virus son la entidad biológica más abundante del planeta, y aunque ya conocemos bien un buen número de ellos apenas estamos rozando la superficie de su inmensa diversidad.
Por supuesto, desde que sabemos de su existencia siempre hemos tenido un gran interés por aprender sobre ellos (en muchos casos, literalmente se trataba de una cuestión de vida o muerte). Sin embargo, la actual pandemia de SARS-CoV-2 ha supuesto toda una revolución en su estudio que será, y esta siendo, el preludio de grandes avances en el área.
"Es un pequeño truco informático"
Este es el contexto que rodea a Serratus, una herramienta informática desarrollada por un equipo internacional de científicos con participación del CSIC que ha permitido descubrir más de 130.000 nuevos virus de ARN (característica que comparte el SARS-CoV-2, virus causante de la covid-19), lo que supone hasta 10 veces el número de especies virales de ARN que se habían descrito hasta la fecha.
Marcos de la Peña Rivero, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas de València, explica a 20Minutos el funcionamiento de esta tecnología: "No es un sistema muy complicado, pero utiliza muchísimos datos que tenemos disponibles desde hace ya 15 años o más en las bases de datos".
Es decir, que en cierto modo la 'materia prima' de este descubrimiento ya había sido recogida, y sólo hacía falta la herramienta necesaria para procesarla. De hecho, los datos proceden de toda clase de lugares y entornos: "Son datos genómicos de todo tipo que no necesariamente tienen que ver con virus; son simplemente datos de secuenciación genómica, procedentes desde de gente que se va a bucear a las galápagos y recoge muestras de corales hasta hospitales. Lo que hemos hecho ha sido buscar en ellos si contienen secuencias de virus", desarrolla.
"Es un pequeño truco informático, puesto que todos esos datos estaban disponibles en lo que se llama la nube. De hecho, todos esos datos los tenemos ahora accesibles en varias nubes; la que hemos usado nosotros es la de Amazon", añade.
Serratus logró, además, llegaren el momento oportuno. Tal y como cuenta De la Peña, "esto ocurrió además justo un poquito antes de la pandemia, que llevó a que a partir de 2020 se produjera una magnificación de todos estos datos que están recogidos en las bases de datos".
"En lugar de montar el puzzle, buscamos los pedacitos de los virus"
"Lo que se había hecho durante todos estos años era un sistema muy sencillo", detalla, "que es, para que nos entendamos, como tener puzzles. Cada uno, cuando hace un experimento, no recoge realmente la secuencia de cada virus o de cada genoma, sino que se cogen trocitos. Con esto se hace una secuenciación masiva y 'reads', lecturas cortas, de unas 100 0 200 letras".
"Esto es lo que tenemos en bruto depositado en las bases de datos. Estos pedacitos luego hay que montarlos, y eso es lo que cuesta un tiempo, para que quede un paisaje de todo lo que son los 'bichos', o los fragmentos genéticos de cada organismo", prosigue.
"Entonces, nuestro truco ha sido no montar el puzzle, sino buscar los trocitos que tengan que ver con virus", afirma De la Peña. "Nosotros sabemos que los virus tienen unas secuencias bastante conservadas que son una proteína, la 'fotocopiadora' del genoma, que se llaman polimerasa".
En resumen, por tanto, este método consiste en "no montar el puzzle entero, porque eso hubiera llevado años, sino encontrar pedacitos que sepamos que probablemente son del virus y luego encontrar otras dos o tres piezas fundamentales en el puzzle del virus para confirmar que el virus está. Esto ha permitido de una manera muy eficiente encontrar todos esos virus en muy poco tiempo", detalla.
"Esto es sólo la punta del iceberg"
Así, los virus nuevos se han encontrado a partir de lo que ya se conocía sobre otros virus previos: "Cuando luego empezamos a montar el puzzle", arranca este investigador, "encontramos piezas nuevas con cambios, mutaciones y diferencias novedosas que los hacen únicos".
El experto pone un ejemplo familiar: "Por ejemplo, buscamos el SAR-Cov-2 en muestras obtenidas por gente que ha trabajado con él y encontramos pedacitos; entonces vamos montando el puzzle y encontramos algunos que se parecen pero igual son algo distintos. Al montarlo entero ves que se trata de un virus nuevo, con un 90% de diferencia (que es lo que se define como 'especie'); luego observamos de donde procede".
"Al final", apostilla, "de los cientos de miles de virus que hemos encontrado, la mayoría ya eran conocidos; pero estos 130.000 claramente son únicos".
Por otro lado, De la Peña recuerda que esto apenas se acerca a reflejar la inmensa diversidad de los virus que existen: "Esto es sólo lo más fiable que hemos encontrado. Nosotros sabemos que los virus tienen una capacidad de variar y de mutar brutal, y además se adaptan al entorno genético de cada organismo. Incluso, tenemos un montón más de secuencias que uno diría que claramente son un virus, pero que todavía necesitan más trabajo", señala.
"Lo que habrá que hacer a continuación será re-escanear todos estos datos para ver que efectivamente hay muchos más virus. Esto es sólo la punta del iceberg", argumenta. "Vamos, que hay muchos millones de especies virales (estimamos) y nosotros tenemos muchas más para caracterizar".
"Por suerte no es fácil que ocurran pandemias como esta"
La herramienta, además, puede aplicarse como es lógico a las nuevas muestras que vayan recogiéndose en el futuro: "nuestro banco informático sigue aumentando y no nos cuesta nada estar atentos y utilizar Serratus como un sistema de vigilancia muy útil", expone De La Peña.
"Por ejemplo, cuando un hospital encuentre una secuencia que nuestro sistema reconozca como un virus porque lo ha caracterizado a partir de unas muestras anteriores. Así que es potencialmente muy interesante como vigilancia de todo lo que vaya saliendo a partir de ahora".
Para que esto resulte útil no será necesario llegar a una situación como la que vivimos actualmente con la pandemia. De hecho, De la Peña recalca que esto es poco probable que vuelva a ocurrir en el corto plazo: "Lo normal es que no ocurra una pandemia, esto es una cosa que hay que dejar claro. Por suerte no es fácil que ocurran pandemias como esta".
"Pero sí que es muy fácil que se den infecciones virales constantemente. Por suerte luego no es fácil que se transmitan entre seres humanos y se de una epidemia, pero sí que es verdad que hay que vigilarlo", dice.
Por otra parte, la mirada de Serratus también apunta en la otra dirección: "Esto tiene la posibilidad de hallar lo que más nos interesa a nosotros, que es la historia evolutiva del virus. Con algunas formas raras de hepatitis, como la hepatitis D, hemos podido trazar esa línea buscando virus 'hermanos' o virus 'parientes' en diferentes organismos e incluso en muestras medioambientales. De esa forma, vamos descubriendo como un virus puede pasar de virus o lagos hasta organismos superiores e, incluso, a los humanos", desarrolla.
"No tenemos ni idea de lo que hay ahí fuera"
La pregunta obvia es qué amenazas nos aguardan en estos 130.000 virus que ha caracterizado este equipo de investigadores. Sin embargo, la respuesta es compleja: "El problema que tenemos es que es mucha la información que tenemos. Sí que nos damos cuenta de que estamos rodeados: entre los que hemos encontrado hay algunos virus muy similares a otros como el zika, los flavivirus, virus parecidos al ébola... no tenemos casi ni idea de lo que hay ahí fuera".
"Estos virus", prosigue, "los tenemos en muchos otros organismos y en muchos otros lugares. Pero hay que insistir en que tendrían que pasar al ser humano, y eso no es fácil. No es sencillo tampoco que representen una infección seria o que nuestro sistema inmune no sea capaz de luchar contra ellos; El caso del SARS-Cov-2 es bastante particular".
"Lo que es verdad", advierte, "es que hay casos que son sorprendentes. Hemos encontrado determinados virus que no esperaríamos en muestras humanas, virus muy extraños: por ejemplo, en muestras de cánceres. Pero aún en ese caso es muy complicado saber qué de lo que estamos encontrando no puede ser también el efecto de una contaminación".
"La herramienta es muy potente", argumenta, "pero hay que tener también cuidado porque hay que tener también cuidado con los datos porque hay mucha información que puede estar de alguna manera sesgada o mezclada. Serán ahora los virólogos y el trabajo de laboratorio los que tendrán que identificar posibles peligros".
"Es vergonzante lo poco que sabemos sobre los virus"
Finalmente, De la Peña destaca la importancia precisamente de adquirir conocimientos en este campo. "Ha tenido que llegar una pandemia para ponernos un poco seriamente a adquirir información desde diversas perspectivas", dice. "Nosotros nos hemos centrado en analizar datos que ya estaban disponibles, pero hay otros equipos que están recogiendo todos los datos posibles de virus y vectores".
"Hay una línea que es importante que es conocer lo que hay ahí fuera, porque realmente es un poco vergonzante lo poco que sabemos de los virus", reconoce.
En este sentido, remarca la importancia de tecnologías como Serratus: "En concreto, nuestra herramienta tiene una ventaja: al haberla optimizado para buscar virus, es un perfecto sistema de vigilancia para cualquier persona que tenga un proceso de infección viral que se quiera analizar. Permite conocer qué es lo que hay ahí si lo tenemos caracterizado y a la vez ver de dónde puede haber surgido".
"Es el principio de una historia que tiene pinta de ser muy larga, porque aquí hay mucho donde rascar, hay muchos posibles virus nuevos que nos pueden dar mucha información evolutiva y sobre todo información sobre posibles peligros", concluye el investigador.
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