Los virus también pueden ser los buenos
Si hay palabras que para casi nadie sugieren nada bueno, sin duda una de ellas es “virus”. Hoy citar este término es evocar al gran enemigo que ha sido capaz de subyugar a la humanidad en unos meses. Pero ahora más que nunca, conviene recordar que los virus no solo pueden ser beneficiosos, sino que además algunos se cuentan entre nuestros aliados para el progreso de la ciencia y la medicina. Actualmente los virus son poderosas herramientas biotecnológicas empleadas como vehículos moleculares para vacunas o fármacos, pero además ofrecen posibilidades cuyo potencial aún no ha sido explotado, como la lucha contra infecciones.
Salvando la eterna polémica científica sobre si los virus pueden considerarse seres vivos, lo cierto es que son los organismos más abundantes de la Tierra, con una inconcebible superioridad sobre el resto. Las estimaciones calculan la cantidad total de virus en el planeta en 1031. Es una cifra tan vasta que cuesta nombrarla; harían falta cientos de millones de universos como el nuestro para alcanzar el mismo número de estrellas. Pero la inmensa mayoría de ellos son inofensivos para nosotros. De hecho, cada vez más investigaciones han revelado que el papel de ciertos virus puede ser beneficioso para sus huéspedes.
Virus que protegen a las plantas
Algunos virus vegetales aumentan la resistencia de las plantas a condiciones ambientales desfavorables, como la sequía o el frío. Uno de ellos, el virus críptico del trébol blanco, que estas plantas transmiten a su descendencia, inhibe la formación de nódulos fijadores de nitrógeno cuando este elemento abunda en el suelo, salvando a la planta de un desperdicio de recursos. Uno de los casos más curiosos es el de un virus que infecta a un hongo, el cual a su vez vive en simbiosis con una planta. Este peculiar ménage à trois logra que la planta pueda crecer en suelos volcánicos activos a temperaturas de 50 °C. En la Universidad Estatal de Pensilvania la ecóloga de virus Marilyn Roossinck ha aplicado este mutualismo a otras plantas como el tomate para aumentar su tolerancia al calor.
“No siempre conocemos los detalles de cómo los virus protegen a las plantas, pero sabemos que la infección puede causar grandes cambios en su metabolismo”, explica Roossinck a OpenMind. “Por ejemplo, las plantas infectadas con virus a menudo tienen niveles más altos de azúcares que pueden darles mayor resistencia a la sequía actuando como protector osmótico”. La investigadora explica que estas propiedades aún no se han aprovechado, “probablemente porque la gente es escéptica respecto a los virus beneficiosos”. Roossinck está estudiando el posible uso de virus vegetales contra las plagas de pulgón.
Virus de mamíferos que matan bacterias
También los mamíferos nos beneficiamos de las aportaciones de los virus. El norovirus del ratón —un patógeno digestivo cuya versión humana causa diarreas— compensa los efectos de una flora intestinal dañada y potencia el sistema inmunitario en los roedores. Existen casos documentados de cómo algunos virus de mamíferos promueven la resistencia inmunitaria contra bacterias peligrosas como Listeria o Yersinia pestis, causante de la peste. Más sorprendente es saber que numerosos virus han dejado piezas de su genoma en el nuestro a lo largo de la evolución y nos han conferido grandes beneficios. Quizá el caso más llamativo son los llamados genes env de ciertos retrovirus, que hace millones de años se incorporaron al genoma de los mamíferos y posibilitaron la aparición de un gran invento evolutivo: la placenta. La sincitina, una proteína codificada por un gen retroviral endógeno, permite la fusión celular que da origen a la barrera entre el organismo de la madre y el feto.
Una de las funciones de los virus benignas para nosotros es la de aquellos que infectan a las bacterias, llamados bacteriófagos o fagos. Estos virus son los más numerosos en la naturaleza, y solo estamos empezando a descubrir que su capacidad de matar bacterias puede resultarnos ventajosa. Los fagos están presentes en abundancia en las mucosas de los animales, y las investigaciones están revelando que pueden actuar como primera línea de defensa contra las bacterias patógenas, además de regular la expresión de genes bacterianos implicados en la digestión.
Por su naturaleza como asesinos de bacterias, la posible utilidad de los fagos contra las infecciones no ha pasado inadvertida a la medicina. De hecho, esta posibilidad comenzó a investigarse desde el descubrimiento de estos virus a comienzos del siglo XX. En tiempos de la Primera Guerra Mundial el canadiense Félix d’Hérelle comenzó a experimentar con los fagos como tratamiento antibacteriano, pero esta opción tuvo grandes detractores. El hallazgo de los antibióticos y el hecho de que d’Hérelle colaborara con la Unión Soviética en la creación de un instituto dedicado a la terapia con fagos hicieron que esta se abandonara en Europa y América; solo la URSS y la Alemania nazi, sin acceso a los antibióticos, exploraron esta vía.
Convertir los fagos en potentes armas terapéuticas
Pero hoy el panorama ha cambiado. “Pienso que habrá un interés creciente en el uso de fagos como agentes terapéuticos”, afirma a OpenMind Andrew Millard, experto en bioinformática de bacteriófagos de la Universidad de Leicester. Hay una poderosa razón para este giro: la diseminación de la resistencia a antibióticos entre las bacterias patógenas. “El mundo está en el umbral de una era post-antibióticos”, comenta a OpenMind la microbióloga de la Universidad de Westminster Manal Mohammed. “Se espera que para 2050 diez millones de personas podrían morir cada año de infecciones bacterianas resistentes a antibióticos”. Mohammed augura que el problema crecerá con el actual uso masivo de antibióticos contra las infecciones bacterianas secundarias en los pacientes de COVID-19.
Sin embargo, la terapia con fagos también tiene sus desafíos, “el rango limitado de hospedadores de muchos bacteriófagos y la facilidad de aparición de resistencia en las bacterias”, resume Mohammed. Por ejemplo, explica la microbióloga, los fagos que atacan a Salmonella no infectan a Escherichia coli; incluso existen fagos específicos para variedades concretas de Salmonella, de las cuales existen más de 2.600. En cuanto a la aparición de resistencias, curiosamente uno de los sistemas que las bacterias emplean para defenderse de los fagos es un mecanismo que los humanos hemos convertido en la herramienta de edición genómica del siglo XXI: CRISPR. Pero por su parte, los fagos también evolucionan para combatir esta resistencia con sistemas anti-CRISPR.
Estudiando las interacciones entre las bacterias y sus virus, Mohammed confía en impulsar el desarrollo de la ingeniería de fagos para convertirlos en potentes armas terapéuticas. Grandes organismos como los Institutos Nacionales de la Salud de EEUU (NIH) se han sumado a estas investigaciones. Y los éxitos van llegando: en 2019 un equipo de investigadores produjo un fago que logró tratar con éxito una infección de una peligrosa bacteria resistente, Mycobacterium abscessus, en un paciente de 15 años con fibrosis quística y trasplante de ambos pulmones. “La modificación clave fue convertir fagos temperados, que no matan a las bacterias eficientemente, en fagos líticos, que sí lo hacen”, apunta a OpenMind el biotecnólogo de la Universidad de Pittsburgh Graham Hatfull, codirector del estudio.
“Aún no está claro si los fagos demostrarán su potencial como antimicrobianos”, admite Hatfull. Incluso más allá de los retos técnicos y regulatorios, Miller señala como un posible obstáculo “la aceptación del público de usar un virus, dado el actual clima de la COVID-19”.
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