Sars-CoV-2 y la historia de los virus: Rastreando el origen de estos pequeños asesinos

Este año estará marcado por una palabra: virus. Y por uno en especial, el Sars-CoV-2, que causa la enfermedad de coronavirus, parte también de una familia más amplia, los llamados coronaviridae.

Cómo entidades, los virus evolucionaron con capacidad de moverse entre las células. Pero son parásitos. Para vivir y reproducirse necesitan de otros organismos. También se los indica como precursores de la vida tal como la conocemos.

Son muy diversos. Algunos, como el poliovirus, tienen genomas de ARN. Otros como el virus del herpes, tienen genomas de ADN.

Entre las características que comparten está su tamaño. Son bastante pequeños. Tienen un diámetro de menos de 200 nanómetros (millonésima parte de un milímetro). Además, solo pueden replicarse dentro de una célula huésped.

No los vemos. Pero basta solo una partícula para infectarnos. Eso ocurre al inhalar aquellas que expulsa una persona infectada al toser, por ejemplo. Después a medida que se replican dentro del cuerpo, dan paso a la enfermedad que expresan.

Hasta la fecha, no existe una explicación clara sobre sus orígenes. Pueden haber surgido de elementos genéticos móviles que obtuvieron la capacidad de moverse entre las células.

También podrían ser descendientes de organismos previamente libres que adaptaron una estrategia de replicación parasitaria. O quizás existieron antes y condujeron a la evolución de la vida celular. Es un tema de permanente estudio.

Ricardo Soto Rifo, virólogo del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, sostiene que hay diferentes hipótesis sobre el origen de los virus en general.

Una de las más fuertes, indica Soto, es la que sostiene que son una forma primaria y muy antigua de vida: “Eso tiene que ver con otra teoría que es la teoría del mundo de ARN, que dice el ARN pudo haber sido la primera forma de vida, la primera molécula capaz de tener un genotipo y un fenotipo, porque el ARN es una molécula muy versátil que puede almacenar información. Entonces como hay virus que tienen genoma de ARN, se cree que esto avala mucho esta hipótesis del virus ‘primero'”.

Pero también hay teorías que sostienen que se pudieron haber originado a partir de segmentos de genomas de otras células. Lo que avala esto son los retrovirus, como el caso del VIH, indica Soto. “Virus que se integran en el genoma de las células y después pueden salir y volver a infectarse, porque hay un tipo de elementos genéticos móviles en nuestro genoma, que son segmentos de ADN que van saltando en el genoma, que si se compara con el ciclo replicativo del VIH, se parecen mucho”.

“Ahora hay otra teoría que también la avalan virus como el de la viruela que son virus que tienen genomas bastante grandes y que son entre comillas un poco más independientes de las células, y que tienen una capacidad codificante súper alta y lo que hacen es generar lo que se denominan fábricas de virus en las células” agrega el investigador.

“Los virus están en todas partes, al igual que las bacterias”, explica Cristina Dorador microbióloga y académica de la Universidad de Antofagasta. Ellos eso sí, a diferencia de las bacterias, necesitan tener una célula de la cual hacerse parte para reproducirse. Usan maquinarias de otras células para ese proceso. “Es un sistema tan eficiente que incluso pueden infectar a otro virus”, detalla Dorador.

Otra de sus características, es su capacidad de mutar. Ellos van evolucionando y mutando con el tiempo. Por eso es por lo que cada año hay que vacunarse contra la gripe, porque el virus de la gripe cambia o evoluciona de un año a otro. Gracias a esa característica, Dorador indica que por eso hay virus que ya no existen.

En el siglo XIX, Louis Pasteur y Edward Jenner desarrollan primeras vacunas contra infecciones virales. Pero aún no sabían de la existencia de los virus.

Fue el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck, quien que al usar filtros extremadamente finos, demostró que el agente patógeno responsable de la enfermedad del mosaico del tabaco, era mucho más pequeño que una bacteria, y los nombra como “virus”, el griego “ἰός” (toxina) (ver infografía).

Hay 219 especies de virus que se sabe que pueden infectar a los humanos. El primero que se descubrió fue la fiebre amarilla en 1901. Cada año se descubren entre tres y cuatro especies nuevas.

Se estima que aún hay un grupo importante de especies de virus humanos no descubiertas. Más de dos tercios de los virus humanos también pueden infectar huéspedes no humanos, principalmente mamíferos y, a veces, aves.

Muchos virus humanos especializados también tienen orígenes de mamíferos o aves. De hecho, una proporción importante de virus de mamíferos puede ser capaz de cruzar la barrera de las especies en humanos.

La mayoría de nosotros seremos infectados con un coronavirus al menos una vez en nuestra vida. Esto podría ser un hecho preocupante para muchas personas, especialmente aquellas que solo han oído hablar de un coronavirus, el Sars-CoV-2, la causa de la enfermedad de Covid-19. Pero el Covid-19 no es el único coronavirus que existe.

El primer coronavirus descubierto corresponde al virus de la Bronquitis Infecciosa (IBV) el cual se identificó en los años 1930 en pollos que padecían de enfermedad respiratoria, señala Pablo González académico PUC e investigador del Instituto Milenio de Inmunología e Inmunoterapia (Imii).

Décadas después en 1964 la viróloga escocesa June Almeida identifica por primera un coronavirus en su laboratorio en el Hospital St. Thomas en Londres. Al año siguiente científicos de Reino Unido y EE.UU. descubren los primeros coronavirus en seres humanos, después de aislar dos virus con morfología de corona que causan resfriados en humanos.

En animales se detectó la misma estructura de virus. La infección es de carácter zoonótica, se pueden contagiar de los animales a las personas, y transmitir de persona a persona.

En 1968 el virólogo David Tyrrell denominó a esa familia de virus como coronavirus. Término que posteriormente fue aceptado oficialmente como un nuevo género de virus por su tipo de ácido nucleico ARN, por la presencia de una envoltura lipídica y, en particular, su morfología distintiva de corona.

“Los coronavirus reciben este nombre por la forma de las proteínas que se proyectan desde la superficie del virus. Las primeras científicas y científicos que caracterizaron la morfología de este virus consideraron que estas proyecciones tenían semejanza con la corona del sol. De allí el nombre”, indica González.

Se estima que hace unos 10.000 y 300 millones de años atrás surge el primer coronavirus. Una familia de cientos de virus. La mayoría de estos infectan animales como murciélagos, gallinas, camellos y gatos. Ocasionalmente, los virus que infectan una especie pueden mutar de tal manera que les permita comenzar a infectar a otra especie. Esto se llama “transmisión entre especies” o “desbordamiento”.

A la fecha, González indica, se conocen unos 45 coronavirus que infectan a distintas especies animales, tales como aves, porcinos, murinos, murciélagos e incluso ballenas, entre otros.

Se han descrito siete coronavirus que infectan a humanos, incluido el nuevo coronavirus SARS-CoV-2. Los otros coronavirus son 229E, NL63, OC43, HKU, MERS-CoV y SARS-CoV. Los dos últimos son particularmente relevantes, detalla González, pues causan enfermedad grave, a diferencia de los primeros cuatro, los cuales producen patologías moderadas tipo resfriado.

Si no está claro el origen de los virus en general, tampoco el de Sars-Cov-2. En un principio se supo que es muy parecido a un virus que se identificó en murciélagos, dice Soto. Pero en ese caso, el dilema fue que una región del genoma y en particular del gen que codifica la proteína S o Spike, que es la que le permite entrar al virus a la célula donde esta la región que se llama RBD o dominio de unión al receptor en el Sars-CoV-2 tiene diferencias con la RBD del virus de murciélago.

“Cuando se analizó tempranamente solamente esta región de RBD que es una región más pequeña dentro de un gen que codifica la proteína S, se dieron cuenta que se parecía muchísimo al RBD que tenía el gen de coronavirus que se identificó hace poco en el pangolín”, explica Soto. Por eso surgió la duda, porque uno de los elementos claves que tiene el Sars-Cov-2 que hace la interacción en la célula, el RBD, no se parecía al murciélago sino al pangolín.

“Los virus recombinan mucho, y el Sars-CoV-2 es producto de la recombinación del virus del murciélago y del virus del pangolín” indica Soto. Pero se desconoce dónde ocurrió esa recombinación, “si ocurrió en el murciélago o el pangolín, si ocurrió en otro intermediario o si el intermediario fue el humano y que el virus estuvo circulando en la población de manera asintomática hasta que adquirió todas estas propiedades”. Lo que sí está descartado, aclara, es que haya sido creado.

De dónde proviene el actual coronavirus, es aún una pregunta sin respuesta clara. No se ha identificado aún el primer caso, entonces es muy difícil saber cuál fue la secuencia original que empezó en el humano, sobre todo porque hay reportes que circulo mucho antes. “Solo se puede trazar la historia cuando se encuentra los orígenes, lo que se hizo bastante bien con el VIH. Acá todavía el intermediario no está, falta determinar el intermediario que se lo pasó a los humanos”, detalla Soto