Bacterias contra virus: una guerra milenaria con un final inesperado

Bacterias contra virus: una guerra milenaria con un final inesperado

bacterias contra virus

Al principio, todo era caos. Tras los tormentosos inicios de la Tierra, la vida y el equilibrio se abrían paso. Hace 4.000 millones de años, las bacterias y las arqueas dominaban el planeta. Todo era actividad volcánica, meteoritos y ausencia de oxígeno. Un paraíso en el que nada podía salir mal. Pero algo pasó en un punto desconocido. Las primeras células se ganaron un archienemigo. Un trozo de ADN capaz de sobrevivir en soledad. Una máquina perfecta que acabó con el equilibrio y empezó una guerra milenaria que sigue en marcha.

Los virus no dejan fósiles al uso. Por eso no se sabe cuándo apareció el primero. Aun así, existe la certeza de que, en esencia, no han cambiado mucho a lo largo de los milenios. Las células, sin embargo, sí lo hicieron. Se inventaron la fotosíntesis y el planeta se llenó de oxígeno. Se empezaron a agrupar y surgieron las plantas y los animales. La vida conquistó los mares y la tierra. Creó inteligencia. Pero a nivel microscópico, la guerra entre virus y bacterias sigue tan viva como al principio.

Un predador al filo del mundo vivo

Los virus son tan pequeños y simples que ni siquiera pueden replicarse a sí mismos. Los virus cargan solo con la información genética esencial para poder introducirse dentro de una célula huésped y obligarla a hacer copias del virus. El virus de la gripe, por ejemplo, tiene solo 14 genes codificantes de proteínas”, explica la bióloga y divulgadora Vivian Richter en ‘Cosmos Magazine’. La bacteria intestinal Escherichia coli tiene más de 4.400 genes.

Esta simplicidad ha sido muy discutida en los últimos años tras el descubrimiento de virus gigantes con más de 2.500 genes. Los hallazgos han reabierto el debate alrededor de la vida de los virus. Algunos han llegado incluso a sugerir un cuarto dominio biológico, el de los virus, que se uniría a las arqueas, las procariotas y las eucariotas (donde se engloban todos los organismos pluricelulares, incluidos nosotros) en el reino de los vivos.

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Virus del ébola atacando una célula.

Estos predadores al filo de lo que siempre hemos considerado vida llevan eones alterando la paz terrenal de las células. Son tan extraños que ni siquiera se sabe cómo surgieron. Y es que, como explica David R. Wessner, doctor en biología en el Davidson College, en la revista ‘Nature’, existen tres grandes hipótesis sobre el origen de los virus. Ninguna ha sido rechazada por completo. Pero tampoco aceptada.

En una, la hipótesis del escape, los trozos móviles de ADN celular consiguieron escapar de los organismos que los custodiaban. En la segunda, la de la degeneración, la evolución natural llevó a cierto grupo de bacterias a convertirse en parásitos, simplificándose cada vez más hasta transformarse en virus. La última hipótesis sostiene que bacterias y virus son dos evoluciones distintas de un único ancestro común.

“Desde que existe la vida, organismos de todos los reinos han tenido que lidiar con los virus, cuyo único objetivo es secuestrar células, introducir en ellas su propio ADN y obligarlas a crear más copias del virus”, explica el bioquímico Samuel H. Sternberg en el libro ‘A crack in creation’. “Durante milenios, los virus han aprendido a sacar partido de cualquier mínima debilidad en la defensa celular”.

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Virus del VIH atacando una célula humana.

Una nueva defensa casi perfecta

Repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas. Ese fue el mejor nombre que se nos ocurrió la primera vez que entendimos la defensa que tenían montadas las bacterias frente a los virus. Fue en un laboratorio de la Universidad de Alicante, con una arquea salida de las salinas de Santa Pola. Y el nombre se lo debemos, en parte, al microbiólogo Francis Mójica.

“Un virus inyecta su ADN en una célula para tratar de tomar el control. En su defensa, la bacteria entra en acción en el momento en que un virus introduce su material genético. Las proteínas en la célula buscan el ADN del virus, se adhieren a él y envían una señal a otra proteína que llega y corta el ADN del virus en tiras”, detalla un grupo de investigadores de la Universidad Técnica de Delft (Países Bajos) en un artículo publicado en ‘Science Magazine’ el año pasado.

Pero ¿cómo reconoce una bacteria el ADN de un virus? Estos organismos unicelulares guardan un registro de ataques víricos anteriores. Lo hacen almacenando trozos de ADN vírico en su propio genoma. Para no equivocarse, señalan el principio y el final del material genético del virus con las repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas. O lo que se conoce, por sus siglas en inglés, como Crispr.

“El efecto de esta técnica de defensa es comparable al funcionamiento de una vacuna […] La bacteria tiene ese virus grabado en su memoria para siempre. Si ese mismo tipo de virus intenta atacar a esa bacteria nuevamente, reconoce a su agresor y puede enviar proteínas en su defensa”, concluye el artículo publicado en ‘Science Magazine’.

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final inesperado, futuro prometedor

La exploración espacial es una consecuencia directa de la Segunda Guerra Mundial y la Guerra Fría. La primera gran guerra puso a la medicina en el camino para descubrir la penicilina y desarrollar los primeros antibióticos. La ancestral guerra entre virus y bacterias nos ha dado una herramienta que está revolucionando la genética, la medicina y la ciencia en general.

Hoy en día se publican entre 10 y 15 papers al día sobre posibles aplicaciones de Crispr. El motivo es que hemos aprendido a utilizar el sistema de defensa de las bacterias para editar los genes de multitud de especies animales y vegetales. Estas tijeras de escala molecular empezaron usándose para crear alimentos genéticamente modificados de forma más segura. Y han acabado por ser clave en terapias médicas contra el cáncer y algunas enfermedades hereditarias; terapias que ya se están probando en humanos.

Cada vez más científicos vuelven su mirada hacia esta herramienta perfeccionada por las bacterias durante milenios. Sobre su uso médico existen todavía tantas dudas como promesas. Pero, con toda seguridad, Crispr será protagonista de muchos titulares en los próximos años. Cuando veamos sus siglas no está de más pensar en su origen. Y recordar que, aunque no la veamos, la guerra entre virus y bacterias está lejos de firmar la paz.

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Imágenes | NIAID, PHIL, Max Pixel, Unsplash/Michael Schiffer