Actualmente, su boca está repleta de virus gigantes que, hasta hace muy poco, nadie sabía que existían, algunos de ellos poseen habilidades que solo se habían visto en las células. A diferencia del Ébola o el nuevo coronavirus, que actualmente está en todos los titulares, estos virus no causan enfermedades en los seres humanos. Forman parte de un grupo conocido como fagos, que infectan y matan bacterias. Los fagos, abreviatura de bacteriófago porque “comen” bacterias, portan numerosos genes que normalmente se encuentran en éstas y usan estos genes contra sus huéspedes bacterianos.
Pero aunque muchos fagos están bien estudiados, estos gigantes recién descubiertos son en gran parte misteriosos. ¿Por qué son 10 veces más grandes que otros fagos? ¿Cómo se reproducen? ¿Y qué están haciendo dentro de nuestros cuerpos? Un equipo internacional encontró los fagos enormes por accidente, estaban estudiando las bacterias intestinales de personas en Bangladesh que viven cerca de agua subterránea contaminada con arsénico, para ver si esos microbios podían desintoxicar el agua.
Aunque estos microorganismos no pudieron remover el arsénico, el equipo notó los genomas inesperadamente grandes de varios fagos nuevos entre el ADN bacteriano. Un fago promedio lleva alrededor de 52.000 “letras” de ADN en su genoma (GATC), pero estos gigantes llevaban más de 540.000. ¡El mayor de ellos tiene 735.000! Y una vez que se dieron cuenta de que existían los fagos monumentales, no fue difícil encontrar más. Aunque el equipo los notó por primera vez en las “tripas de Bangladesh”, también los encontraron en personas de Tanzania, en cerdos de Dinamarca y en monos de Kenia, entre otros. El equipo formado por los investigadores Jill Banfield, Basem Al-Shayeb y Rohan Sachdeva, publicó estos resultados en la revista Nature el pasado12 de febrero.
Aunque comunes, estos grandes fagos habían estado completamente ocultos a las técnicas de laboratorio tradicionales. Solía ser que los científicos solo podían descubrir virus haciéndolos crecer para luego, filtrar cualquier cosa por encima de un cierto tamaño para separarlos. En ciencias, tendemos a encontrar lo que buscamos.
Los fagos enormes no se ajustaban a la concepción estándar de lo que debería ser un virus, por lo que nadie los había visto. Pero los investigadores usaron un método diferente que se empleó por primera vez en la década de 1990, donde tomaban muestras ambientales (cucharadas de tierra o gotas de agua) y simplemente analizaban todo el ADN para ver que aparecía. Ahora bien, algunos genomas de fagos identificados recientemente por el equipo de investigación eran verdaderos Whoppers (hamburguesa propiedad de Burger King), los investigadores nombraron a un grupo “Whopperfago” y designaron a otros nueve en los diferentes idiomas de los autores contribuyentes.
Estos fagos tienen otras características extrañas. Con tanto ADN, los virus son físicamente más grandes que los fagos típicos, lo que significa que probablemente se reproducen de formas inusuales. Cuando los fagos infectan bacterias, normalmente hacen cientos de copias de sí mismos antes de explotar. Pero los investigadores indican que una bacteria promedio no tiene suficiente espacio para albergar cientos de fagos enormes, por lo tanto los virus gigantes probablemente solo pueden hacer algunas copias de sí mismos a la vez, una estrategia más parecida a los humanos o elefantes, que solo crían a unos pocos ejemplares, que a la reproducción de roedores o a la mayoría de los insectos, que producen grandes números de descendencia.
Adicionalmente, estos gigantes desafían algunas ideas fundamentales sobre aquello que consideramos vivo. Por lo general, lo que separa la vida de la no vida es tener ribosomas y la capacidad de hacer la traducción del ADN, esa es una de las principales características definitorias que separan a los virus (sin ribosomas) de las bacterias, la no vida de la vida. El ribosoma es una planta de fabricación que se encuentra en todas las células vivas, que lee la información codificada en los genes y la utiliza para construir proteínas. Estos fagos enormes cierran la brecha entre los bacteriófagos no vivos, por un lado, y las bacterias por el otro. Definitivamente, parecen haber estrategias exitosas de existencia que son híbridas entre lo que consideramos virus y organismos vivos.
Los fagos gigantes también parecen ejercer más control sobre sus huéspedes bacterianos que un virus típico. Todos los virus cooptan los recursos de sus anfitriones para construir más copias de sí mismos, pero los fagos enormes parecen llevar a cabo una adquisición mucho más dirigida. Estos están equipados para dirigir completamente el ribosoma ignorando los genes del huésped y, en cambio, dedicándose a la construcción de proteínas virales. Esta ventaja implica un uso poco ortodoxo de CRISPR. Mucho antes de que los humanos descubrieran CRISPR y lo usaran para editar el ADN, las bacterias lo inventaron como una forma de defenderse de los virus.
Las bacterias almacenan fragmentos genéticos de fagos que los han atacado previamente, los utilizan para enviar enzimas destructivas en forma de tijera después de nuevas oleadas de agresores. El equipo descubrió que algunos fagos enormes tienen sus propias versiones de CRISPR, que usan de dos maneras: Primero, dirigen sus propias tijeras hacia genes bacterianos, lo que explica en parte por qué pueden hacerse cargo de los ribosomas de sus huéspedes. En segundo lugar, parecen redirigir las tijeras bacterianas para atacar a otros fagos. De hecho, estimulan el sistema inmunológico de sus anfitriones para eliminar a la competencia.
Independientemente de lo que traiga esta añadidura a nuestro conocimiento de la biodiversidad viral, ya está generando más discusiones sobre lo que significa estar vivo. Y a medida que aprendemos más sobre los vínculos entre los microbios, nuestra salud física y mental, queda claro que cualquier cosa que los afecte también puede impactarnos profundamente.
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