IMPORTANTES PISTAS SOBRE ORÍGENES REMOTOS
La hipótesis de la reducción postula que los virus se miniaturizaron al preferir explotar la maquinaria del hospedador para reproducirse. Esta idea se ha visto reforzada por el descubrimiento de los virus gigantes de la familia de los mimivirus, que crean en el interior de las células hospedadoras «fábricas víricas» que podrían semejarse a algunas de las primeras interacciones que se dieron entre virus y células.
«Como mínimo dos de ellos resultaron ser muy importantes», me contó Heidmann. Y lo eran porque tenían la capacidad de llevar a cabo funciones esenciales para la gestación humana. Se trataba del gen de la sincitina 1, descubierto por otros científicos, científicos, y del gen de la sincitina 2, hallado por Heidmann Heidmann y su equipo. La incorporación de esos genes víricos al genoma humano y las funciones a las que se han adaptado conforman dos facetas de una historia singular que empieza con el concepto de retrovirus endógeno humano.
Un retrovirus es un virus con un genoma de ARN que opera en sentido contrario a lo habitual (de ahí el prefijo retro). En vez de utilizar ADN para crear ARN, que será el mensajero enviado a la «impresora 3D» para fabricar proteínas, los retrovirus usan su ARN para crear ADN y a continuación lo integran en el genoma de la célula infectada. El VIH, por ejemplo, es un retrovirus que infecta las células inmunitarias humanas, insertando su propio genoma en el genoma celular, donde puede permanecer inactivo. En un momento dado, el ADN vírico se activa y se convierte en la plantilla de fabricación de muchos más viriones del VIH, que matan a la célula cuando la abandonan con un estallido.
Pero aquí está el gran giro de guion: algunos retrovirus infectan las células reproductoras –las que producen óvulos o espermatozoides– y, al hacerlo, insertan su ADN en el genoma hereditario del hospedador. Esos tramos insertos son retrovirus «endógenos» (es decir, internalizados); cuando se incorporan al genoma humano, se conocen como retrovirus endógenos humanos (o HERV, por sus iniciales en inglés). Si va a retener un solo dato de todo este artículo, le recomiendo quedarse con que el 8 % del genoma humano consiste en ADN vírico, insertado en nuestro linaje por los retrovirus a lo largo de la evolución. Cada uno de nosotros tenemos una doceava parte de HERV. Y el gen de la sincitina 2 es uno de los insertos con mayores repercusiones.
Cuatro horas estuve en el despacho de Heidmann mientras me explicaba el origen y las funciones de este gen en particular. En esencia no reviste gran complicación. Un gen que originalmente ayudó a un virus a fusionarse con las células hospedadoras penetró en genomas animales ancestrales. Después se reprogramó para generar una proteína similar que ayuda a fusionar células con objeto de crear una estructura especial alrededor de lo que llegó a ser la placenta, poniendo así una nueva posibilidad al alcance de algunos animales: la gestación interna. Fue una innovación de formidables consecuencias en la historia de la evolución, pues posibilitó que las hembras llevasen consigo a sus crías en desarrollo, dentro de su cuerpo, en vez de tener que separarse de ellas y dejarlas desprotegidas, como huevos en un nido.
El primer gen de este tipo, procedente de un retrovirus endógeno, a la postre fue sustituido por otros parecidos, pero más duchos. El diseño de este nuevo modo de reproducción fue mejorando con el tiempo y la placenta evolucionó. Entre estos genes víricos adquiridos figura el de la sincitina 2, una de las dos sincitinas humanas que contribuyen a la fusión celular formadora de una capa placentaria contigua al útero. Esta estructura única permite la entrada de nutrientes y oxígeno, evacúa los desechos y el dióxido de carbono, y probablemente protege al feto del ataque del sistema inmunitario materno. Es casi un milagro de diseño eficiente, en el que la evolución moldeó un componente humano a partir de un componente vírico.
Por fin, con el cerebro a mil por hora y el cuaderno repleto de notas, pregunté a Heidmann: ¿qué nos dice todo esto sobre el funcionamiento de la evolución? Él se rio, encantado con la pregunta. Yo también me reí, admirado y hecho polvo.
«Que nuestros genes no son nuestros en exclusiva –dijo–. Que nuestros genes son también los genes de un retrovirus».
LA CONTRIBUCIÓN de ese retrovirus, el darnos la sincitina 2, es solo un caso particular de un fenómeno a gran escala. Encontramos otro ejemplo en el gen ARC, expresado en respuesta a la actividad neuronal en mamíferos y moscas. Se asemeja mucho a un gen retroviral que codifica una cápside de proteínas. Recientes investigaciones de diversos equipos, entre ellos el de Jason Shepherd en la Universidad de Utah, sugieren que el ARC desempeña un papel clave en el almacenamiento de información dentro de las redes neuronales. Es decir: en la memoria. Parece ser que empaqueta la información derivada de la experiencia (materializada en ARN) en pequeños sacos de proteínas que la transportan de una neurona a otra.
Y en la facultad de Medicina de la Universidad Stanford, Joanna Wysocka y un equipo de colegas han hallado pruebas de que en los incipientes embriones humanos hay fragmentos víricos producidos por otro retrovirus endógeno humano, el llamado HERV-K, que podrían tener algún papel
positivo a la hora de proteger el embrión de una infección vírica o participar en el control del desarrollo fetal, o ambas cosas. Además, el grupo de Wysocka se ha centrado en un transposón muy concreto que parece haber penetrado en el genoma humano como una suerte de sección preliminar del HERV-K y haber dado posteriormente con el modo de autocopiarse y saltar a otras partes del genoma, de manera que hoy está presente en 697 copias desperdigadas. Parece ser que esas copias ayudan a activar cerca de 300 genes humanos.
«Lo que me parece realmente asombroso –me dijo Wysocka– es que los HERV supongan alrededor del 8 % del genoma humano», una porción de nuestro ser que es esencialmente «el cementerio de infecciones retrovirales pretéritas». Más asombroso aún es asimilar que, en palabras de Wysocka, «nuestro historial de infecciones retrovirales sigue moldeando nuestra evolución como especie».
Si el 8 % de su genoma y el mío es ADN retroviral, y la mitad son transposones, entonces es posible que la noción misma de individualidad humana (y ya no digamos de supremacía humana) no sea tan sólida como nos gusta creer.
A DESVENTAJA de semejante agilidad evolutiva es, ni que decir tiene, que de vez cuando los virus cambian de hospedador, saltando de un tipo de organismo a otro y anotándose éxitos como patógenos en su nuevo «hogar». Se llama transmisión o transferencia, y es así como surge la mayoría de las nuevas enfermedades infecciosas humanas: las causan virus transmitidos por un hospedador animal no humano.
Un virus puede haber morado en silencio, a niveles exiguos y sin apenas consecuencias, durante miles de años en el hospedador original, que en el lenguaje científico se denomina hospedador reservorio. Es posible que alcanzase un acuerdo evolutivo con él, aceptando seguridad a cambio de no causar problemas. Pero al llegar a un hospedador nuevo –un ser humano, por ejemplo–, el viejo trato no necesariamente mantiene su vigencia. El virus puede multiplicarse sin control, causando incomodidad o sufrimiento en esa primera víctima. Si no se limita a replicarse, sino que además logra propagarse –contagiarse de humano a humano– en el seno de unas pocas decenas de individuos, hablamos de brote. Si se extiende por una comunidad o un país, tenemos una epidemia. Y si se propaga por el mundo entero, entonces estamos ante una pandemia. Y en este punto volvemos al SARS-CoV-2.
Algunos tipos de virus entrañan mayor potencial pandémico que otros. En las primeras posiciones de la lista de candidatos preocupantes figuran los coronavirus, por la naturaleza de sus genomas, su capacidad de cambiar y evolucionar y su historial de patogenicidad humana grave, con episodios como el del SARS (síndrome respiratorio agudo grave) de 2002-2003 y el MERS (síndrome respiratorio de Oriente Medio) de 2012 y 2015. Así que, cuando empezó a usarse la expresión «nuevo coronavirus» para describir el patógeno que estaba causando brotes epidémicos en la ciudad china de Wuhan, esas dos palabras helaron la sangre a especialistas en enfermedades infecciosas de todo el planeta.
L
(Rhinolophus ferrumequinum)
(Manis pentadactyla)