Virología

Descubiertas 132.000 nuevas especies de virus tras revisarse millones de muestras biológicas

La investigación, un reanálisis de datos de hospitales y ecosistemas de todo el mundo, multiplica por 10 la cantidad de virus conocidos del grupo que más afecta a personas, animales y plantas

El virólogo Marcos de la Peña, con una pelota con aspecto de virus, en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, en Valencia.
El virólogo Marcos de la Peña, con una pelota con aspecto de virus, en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, en Valencia.UPV-CSIC

Los seres humanos viven completamente rodeados por vecinos diminutos y desconocidos. El primer intento de clasificar todos los virus, en 1971, encontró apenas tres centenares de especies diferentes. El último informe, publicado por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus, ya cuenta con más de 9.000, pero esas son solo las especies bien estudiadas y bautizadas, como las culpables de la covid, el sida, el ébola y la gripe. La cantidad real es inimaginable. Un equipo científico acaba de descubrir de una tacada casi 132.000 especies más, incluidas nueve de coronavirus, gracias a una nueva herramienta informática capaz de peinar gigantescas bases de datos genéticos.

Los investigadores han reanalizado casi seis millones de muestras biológicas, procedentes de hospitales, pero también de cuevas de murciélagos, poblaciones de pingüinos y de todo tipo de lugares en los que se han llevado a cabo experimentos de secuenciación masiva de genes en la última década, según detalla el virólogo español Marcos de la Peña, coautor del trabajo. La nueva herramienta, denominada Serratus, ha examinado 10 millones de gigabytes de información genética. La novedad es que el programa se concentra en fragmentos específicos de la secuencia de los virus, algo así como determinar si un libro es nuevo a partir de tres frases esenciales.

La investigación comenzó en mayo de 2020, en plena pandemia de covid, con el objetivo de desarrollar una plataforma gratuita y de código abierto para descubrir nuevos virus con urgencia. “No se puede luchar contra lo que no se conoce”, resume De la Peña, científico del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, en Valencia. “La población humana no para de crecer e invadir nuevos ecosistemas. Cada vez hay más interacciones extrañas con animales y todo tipo de seres vivos, que tienen sus propios virus. Se están incrementando las posibilidades de nuevos saltos de virus a los humanos”, advierte el investigador español. Su trabajo se publica este miércoles en la revista Nature.

Estamos en pañales en virología. No tenemos casi ni idea de lo que hay ahí fuera
Marcos de la Peña, virólogo

Caracterizar un virus requiere tiempo y dinero, como se ha visto con el nuevo coronavirus. Las autoridades chinas detectaron las primeras neumonías sin explicación en diciembre de 2019, el genoma del virus se publicó el 10 de enero de 2020 y el Comité Internacional de Taxonomía de Virus propuso el nombre SARS-CoV-2 el 11 de febrero de aquel año. Son unos plazos incompatibles con la magnitud del desafío. De la Peña recuerda que las 132.000 especies de virus recién descubiertas probablemente apenas representan el 0,01% del total real.

El virólogo reconoce que es muy difícil certificar a qué especies infectan los nuevos virus. “Hemos visto coronavirus de cerdo en muestras tomadas en maizales. ¿Qué pinta ahí un coronavirus? La explicación es, muy probablemente, que hubo una contaminación de las muestras con abono de animales. Tenemos mucha información, pero determinar el hospedador es complicado”, admite De la Peña, nacido en Valencia hace 49 años. Dos investigadores alemanes, por ejemplo, ya han utilizado el programa para descubrir dos nuevos virus de serpientes.

La plataforma Serratus es obra de una quincena de científicos, encabezados por el genetista Artem Babaian, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). El equipo ha caracterizado solamente unos cientos de los 132.000 nuevos virus, incluidos los nueve coronavirus. De la Peña se ha centrado en 380 virus relacionados con el causante de la hepatitis D humana. “Es un virus de hígado que provoca una cantidad importante de muertes. Pensábamos que era único, pero resulta que no. Hemos encontrado virus similares en ecosistemas naturales, como suelos y lagos. Creemos que hay virus parecidos en pájaros, ciervos y murciélagos”, explica. “A lo mejor no pueden provocar una pandemia en humanos, pero quizás sí en anfibios, lo que podría generar una nueva variedad viral que acabase llegando en un futuro a los seres humanos”, argumenta De la Peña. Serratus también puede ayudar a encontrar el origen evolutivo de los patógenos emergentes.

El descubrimiento de nuevos virus se ha acelerado en los últimos años. La expedición internacional Tara Oceans anunció en 2019 la identificación de casi 200.000 nuevas especies de virus marinos, tras una vuelta al mundo en la que participaron científicos españoles, como la microbióloga Silvia G. Acinas. En febrero de 2021, investigadores del Laboratorio Europeo de Biología Molecular encontraron 140.000 especies de virus viviendo en el aparato digestivo humano, la mitad de ellas desconocidas hasta entonces.

De la Peña matiza que en estos grandes anuncios anteriores predominaban los virus que infectan exclusivamente a las bacterias, los llamados bacteriófagos. Los 132.000 nuevos virus descubiertos por la plataforma Serratus son del tipo que más afecta a los animales, las plantas y los hongos: los virus ARN, el grupo al que pertenece el coronavirus de la covid. El virólogo español recuerda que el biólogo ruso Dmitri Ivanovski describió en 1892 el primer virus, responsable de una enfermedad de las plantas de tabaco. Era un virus ARN. “En más de un siglo solo habíamos identificado 15.000 virus ARN”, señala De la Peña. “Estamos en pañales en virología. No tenemos casi ni idea de lo que hay ahí fuera. Con un único trabajo hemos multiplicado por 10 la cantidad de especies de virus ARN que conocíamos. Y esto es solo el principio”, añade.

El virólogo Rafael Sanjuán, uno de los mayores expertos en España en la evolución de los virus, aplaude el nuevo estudio, en el que no ha participado. El investigador recuerda que en trabajos previos se había acuñado el concepto de “materia oscura viral”, en referencia a la información genética de la que se sospechaba que pertenecía a virus, pero que no podía ser clasificada como tal porque no tenía similitudes reconocibles con otros virus. “Mediante computación de alto rendimiento, en este trabajo los autores consiguen sacar a la luz grandes cantidades de secuencias virales nuevas”, celebra Sanjuán, del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas, en Valencia.

Sanjuán, que acaba de recibir casi 2,5 millones de euros de la UE para investigar virus amenazadores ocultos en animales salvajes, subraya que muchas de las secuencias identificadas por la plataforma Serratus son parciales: solo informan de una parte del genoma viral. “Además, en muchos casos no es posible saber cuáles son los hospedadores que estos virus infectan. Tampoco sabemos mucho acerca de cómo funcionan estos virus. Para abordar estas cuestiones harán falta otras herramientas, como la cosecuenciación de genes del hospedador y el virus que permita emparejarlos, así como la biología sintética, que nos permita reconstruir en el laboratorio algunos aspectos del ciclo infectivo de estos virus”, apunta Sanjuán. “Serratus servirá como punto de partida para una identificación más precisa de nuevos virus”.

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Sobre la firma

Manuel Ansede

Manuel Ansede es periodista científico y antes fue médico de animales. Es cofundador de Materia, la sección de Ciencia de EL PAÍS. Licenciado en Veterinaria en la Universidad Complutense de Madrid, hizo el Máster en Periodismo y Comunicación de la Ciencia, Tecnología, Medioambiente y Salud en la Universidad Carlos III

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