¿De dónde vienen los virus?


Recopilación de aportaciones virales - Parte 2



Ciencias de la vida

Los virus pueden ser considerados como las entidades biológicas más exitosas. A pesar de no ser seres vivos de manera estricta, tienen una capacidad notable para invadir, replicarse y evolucionar dentro de las células vivas.

Se les conoce como “vehículos” de información genética, aunque en el ámbito evolutivo, hay quien prefiere considerarlos procesos como tal. Lo que resulta indiscutible es su papel como motores de cambio que han coevolucionado con sus hospederos desde el origen de la vida y son parte del legado de todas las especies. Son fundamentales para la fotosíntesis en los océanos y el balance en la composición de la microbiota humana. Lamentablemente para los humanos también son la causa de enfermedades.

Los virus son un producto natural de la evolución. A pesar de los rumores, no hay evidencia que sugiera que algún virus humano se haya creado en un laboratorio. Por ejemplo, la evidencia evolutiva del SARS-CoV-2 sugiere que parece haber “saltado” entre murciélagos, pangolines y humanos (Benvenuto et al., 2020).

De manera muy simplificada, y sin considerar a la reproducción y la deriva genética (las fluctuaciones de genes de una generación a otra por sucesos azarosos), la evolución es resultado de dos eventos independientes: la mutación del genoma y la selección natural.

Puede pensarse en el código genético como una secuencia de letras que define a todas las características de las entidades biológicas (seres vivos y virus) que, con el tiempo y por diversas causas, tienden al cambio. La cantidad de cambios entre la secuencia de un organismo y otro, o de una especie y otra, es prueba de una evolución activa. En sí, los individuos como “unidad” no evolucionan, porque los cambios evolutivos requieren tiempo y de muchas generaciones. En realidad lo que evoluciona son las especies. Tras el paso de muchas generaciones, la acción de la selección natural sobre la variación genética puede conducir al desarrollo de nuevas especies (Lefeuvre et al., 2019).

Entonces, ¿de dónde vienen los virus? Existen tres hipótesis sobre cómo surgieron los virus. La primera se conoce como la “hipótesis de escape”. En ella los virus se consideran trozos de ARN o ADN que estallaron o "escaparon" de varias células y luego comenzaron a invadir otras células. La segunda es la “hipótesis de reducción”, la cual afirma que los virus alguna vez fueron células que se convirtieron en parásitos de células más grandes. Ambas ideas podrían explicar por qué se necesitan células para que los virus prosperen y se reproduzcan. Sin embargo, a menudo se les critica por falta de evidencia o contradicciones, como que los parásitos pequeños no se parecen a los virus de ninguna manera. Finalmente, la hipótesis de “los virus antecesores” dice que los virus en realidad son algo anterior a las células o que, al menos, se originaron al mismo tiempo que las primeras células (Forterre, 2006).

 

Actualmente, la secuenciación genética ha permitido descifrar la historia evolutiva biológica y viral. Por ello, es posible saber qué tan cercanas o lejanas son dos especies (o dos organismos) a partir de sus secuencias genéticas. Los científicos han desarrollado varios modelos de evolución de secuencias para ayudarnos a entender cómo ocurren estos cambios o mutaciones a través del tiempo. Esta información permite la construcción de árboles filogenéticos, es decir, narraciones de la historia a través del código genético de linajes familiares que se extienden al pasado. Es así como el pasado, el presente y los futuros posibles de la evolución viral se pueden encontrar en su árbol evolutivo (Ludmir y Enquist, 2009).

Para sorpresa de muchos, los virus han jugado un papel clave no solo en la evolución humana, sino en el origen de casi todas las formas de vida de la Tierra. La interacción entre hospederos y virus es una consecuencia ligada a la evolución. Las consecuencias históricas de este proceso pueden llevar desde un aumento o disminución de la patogenicidad viral hasta un cambio en los patrones de morbilidad y mortalidad del hospedero. Incluso se puede observar el cambio de un hospedero a otro.

 

 

Se estima que 30% de las adaptaciones en proteínas humanas han sido impulsadas por virus. Además, existe un grupo  de “virus gigantes” cuya mayoría de genes es similar a genes presentes en todas las plantas y animales.. Este hecho pone sobre la mesa la posibilidad de que estemos más emparentados con los virus que con las bacterias y, por lo tanto, plantea mayores preguntas sobre el papel de los virus en la evolución de la vida (Nasir et al., 2012).

Todos los organismos han convivido con los virus por millones de años, por lo que tiene mucho sentido que los virus impulsen la evolución de la maquinaria celular en mayor medida que otros fenómenos evolutivos (Enard et al., 2016). Comprender la historia evolutiva de los virus y sus relaciones con los hospederos permitirá dar respuestas oportunas en el futuro, concebir las causas y consecuencias de las enfermedades virales y mejorar las medidas de prevención. Aunado a ello, desde un enfoque no antropocéntrico, nos ayuda a recordar que todo esto es parte de la historia natural del planeta y, por lo tanto, no debe ser visto bajo las leyes morales (Iyer et al., 2006). Como cualquier entidad biológica o fenómeno evolutivo, los virus son el resultado de interacciones que no responden a deseos, propósitos u objetivos. Términos como bondad o maldad están fuera de la comprensión de los mecanismos biológicos y, por lo tanto, del quehacer de la ciencia.

 

Referencias

  • Benvenuto, D, Giovanetti, M, Ciccozzi, A, Spoto, S, Angeletti, S, Ciccozzi, M. The 2019‐new coronavirus epidemic: Evidence for virus evolution. J Med Virol. 2020; 92: 455– 459.
  • Lefeuvre, P., Martin, D. P., Elena, S. F., Shepherd, D. N., Roumagnac, P., Varsani, A. (2019). Evolution and ecology of plant viruses. Nature reviews. Microbiology, 17(10), 632–644. https://doi.org/10.1038/s41579-019-0232-3.
  • Forterre P. (2006). The origin of viruses and their possible roles in major evolutionary transitions. Virus Res. 117 (1): 5-16. 10.1016/j.virusres.2006.01.010.
  • Ludmir E. B., Enquist L. W. (2009) Viral genomes are part of the phylogenetic tree of life. Nat Rev Microbiol. 7 (8): 615-author reply 615.
  • Nasir, A., Kim, K.M. & Caetano-Anolles, G. (2012). Giant viruses coexisted with the cellular ancestors and represent a distinct supergroup along with superkingdoms Archaea, Bacteria and Eukarya. BMC Evol Biol 12, 156. https://doi.org/10.1186/1471-2148-12-156.
  • Enard D, Cai L, Gwennap C, Petrov DA. Viruses are a dominant driver of protein adaptation in mammals. Elife. 2016 May 17;5:e12469.
  • Iyer LM, Balaji S, Koonin EV, Aravind L. (2006). Evolutionary genomics of nucleo-cytoplasmic large DNA viruses. Virus Res. 117 (1): 156-184. 10.1016/j.virusres.2006.01.009.

Palabras clave: Virus, origen, evolución, posgrado, aportaciones, virología

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