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GENÉTICA

Virus en nuestro genoma nos protegen de otros virus

La primera línea de defensa contra la infección evoluciona gracias al llamado ‘ADN saltarín’

Cédric Feschotte, Edward Chuong y Nels Elde, los tres autores de la investigación.

Hemos aprendido que los virus son malos y las defensas son buenas, pero las cosas parecen ser algo más complejas, y mucho más interesantes. El sistema inmune innato, una primera línea de defensa contra los agentes patógenos, funciona de manera coordinada gracias a fragmentos de antiguos virus insertados en posiciones clave de nuestro genoma. El descubrimiento revela la importancia de los virus y transposones (ADN saltarín) en la evolución rápida de los sistemas complejos, una línea de pensamiento que arranca de la gran genetista del siglo XX Barbara McClintock y parece tener un brillante futuro ante sí.

Nada menos que el 8% del genoma humano consiste en antiguos retrovirus, un tipo de agentes infecciosos que integran su ADN en el genoma de su víctima como parte de su ciclo de reproducción y generación de nuevas partículas virales. Se llaman retrovirus endógenos (ERV, por sus siglas inglesas) y perdieron su capacidad infecciosa hace millones de años, durante la evolución de nuestros ancestros. Su presencia ha desconcertado a generaciones de genetistas, que solo han podido conjeturar que son una especie de parásito genómico, un residuo inútil de infecciones pretéritas, un ejemplo del denominado “ADN egoísta” para el que no hay que buscar ninguna función.

Los genetistas Nels Elde y Cédric Feschotte, de la Universidad de Utah en Salt Lake City, presentan en Science unos resultados que revelan todo lo contrario, al menos para algunos ERV del genoma humano. Sus datos demuestran que muchos fragmentos de ADN viral repartidos por el genoma forman parte, en realidad, de nuestro “sistema inmune innato”, llamado así por oposición al “sistema inmune adaptativo”, que es lo que solemos entender por sistema inmune. El sistema inmune innato es una primera línea de defensa contra todo tipo de agentes infecciosos, menos específica pero más rápida que los anticuerpos y los linfocitos.

El 8% del genoma humano consiste en antiguos retrovirus, un tipo de agentes infecciosos que integran su ADN en el genoma de su víctima como parte de su ciclo de reproducción y generación de nuevas partículas virales

Los investigadores de Utah han utilizado técnicas bioinformáticas (la ciencia de la computación aplicada a los genomas) para localizar los elementos de ADN de origen viral que están cerca de los genes que forman la red coordinada del sistema inmune innato. Encontraron en las proximidades de esos genes fragmentos de ADN pertenecientes a 27 familias de virus y transposones (relacionados con los virus, pero solo activos dentro del genoma, sin capacidad para infectar otras células). 20 de esas 27 familias provienen de retrovirus endógenos (ERV).

En una serie de experimentos clave, Elde y Feschotte demuestran después que la eliminación de uno o varios de esos elementos de ADN viral del genoma de células humanas en cultivo daña gravemente la capacidad de estas células para ejecutar una respuesta defensiva frente a nuevos agentes infecciosos. Estos experimentos, que se basan en la nueva técnica de edición genómica CRISPR (cuyas dos principales artífices recibieron el último premio Princesa de Asturias), demuestran por primera vez que algunos elementos de ADN viral tienen una función cierta en el genoma humano.

En declaraciones a este diario, los dos autores ponen un gran cuidado en no interpretar sus resultados como un mecanismo evolutivo nuevo, o distinto del convencional. “La razón de ser de estos elementos”, dice Feschotte, “no es aportar una función beneficiosa a su huésped; ello no obsta para que, en ocasiones, sean reclutados para una función celular, como indica nuestro estudio. Conjeturamos que la razón de que estos ERV hayan donado sus interruptores reguladores al sistema inmune es que los virus ancestrales ya usaban esos mismos interruptores al servicio de su propia replicación. Las cartas han cambiado de mano”.

Muchos fragmentos de ADN viral repartidos por el genoma forman parte, en realidad, de nuestro “sistema inmune innato”, llamado así por oposición al “sistema inmune adaptativo”

El otro autor principal, Elde, explica: “Los elementos genéticos egoístas, como estos ERV, pueden propagarse por el genoma; si uno de los elementos acaba cerca de un gen implicado en el sistema inmune, la selección natural puede actuar para mantener el elemento ahí, y entonces se vuelve parte de la respuesta inmune innata”.

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