Cargando...
Imagine una travesía por una zona remota de algún desierto. Tras una violenta tormenta de arena, un grupo de arqueólogos se topa con un descomunal pináculo de roca, lleno de extrañas runas y jeroglíficos emerge de las dunas, revelando una misteriosa civilización, inauditamente desconocida hasta ese momento, de la que apenas sabemos nada. La emoción embarga a los investigadores, junto con una sensación de vértigo, conscientes de que un insondable océano de conocimiento aguarda bajo la arena.
Este símil podría valer para comprender el enorme impacto científico y el porqué del llamativo y exótico nombre -Obeliscos- de la nueva entidad biológica que han descubierto un equipo internacional liderado por el premio Nobel Andrew Fire (Universidad de Stanford), y en el que participan dos jóvenes científicos valencianos, Marcos de la Peña y María José López Galiano, ambos investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Podría, pero no es así. Otro investigador, el investigador Ivan Zheludev, también de Stanford, bautizó este hallazgo como ‘Obeliscos’ por la forma alargada y recta de la pequeña molécula de ARN -unos 1.000 nucleótidos, la mitad que los 2.000 del virus de ARN más pequeño- que le recordaba a los monumentos egipcios.
“Estos círculos de ARN son altamente autocomplementarios, lo que les permite adoptar una estructura estable en forma de varilla que recuerda a los monumentos egipcios que les dan nombre”, explica Marcos de la Peña. “Carecen de la cubierta proteica que caracteriza a los virus, pero, al igual que estos, son capaces de codificar proteínas”, afirma el investigador valenciano del IBMCP.
«Se trata de unos agentes infecciosos hallados en el microbioma -las bacterias que habitan en nuestra boca e intestinos-, su genoma es más simple que el de los virus y sus implicaciones sobre nuestra salud son aún desconocidas».
Se los llama «entidades biológicas», porque -al igual que los virus- están en la difusa frontera de la vida. No se pueden considerar propiamente seres vivos – ya que no tienen por sí mismo la capacidad de desempeñar las funciones de nutrición, relación y reproducción- y dependen de un hospedador (en este caso una bacteria) para poder replicarse, produciendo copias de sí mismo.
Estas entidades, más pequeñas y sencillas que el más pequeño de los virus, aparentemente colonizan algunas bacterias de la boca y los intestinos de las personas, y su efecto -perjudicial, neutro o beneficioso- sobre el microbioma o sobre la salud humana, es un misterio.
El hallazgo, como tantas veces en la historia de la ciencia, se produjo de forma casual, cuando los investigadores realizaban estudios bioinformáticos de secuencias genéticas obtenidas a partir de heces humanas, para encontrar restos de virus. Pero lo que hallaron fueron otros patrones: secuencias de ARN pequeñas, alargadas y rectas -Obeliscos- en el 7 % de las heces de los 440 sujetos analizados.
Análisis bioinformáticos masivos permitieron asimismo descubrir cerca de 30.000 especies de Obeliscos en muestras biológicas recogidas a lo largo de todo el planeta, tanto en ecosistemas naturales (suelos, ríos, océanos…) como en aguas residuales o en microbiomas animales. Es decir: aquello estaba por todas partes.
Entre todos estos datos se detectó que una cepa de Streptococcus sanguinis, una bacteria comensal común en la microbiota de nuestra boca, acumula Obeliscos de forma muy abundante, encontrándose que en torno la mitad de la población analizada contenía Obeliscos en su cavidad bucal.
.
Pero ¿qué hacen? ¿qué son?
Aún no se sabe si los Obeliscos habitan las bacterias en calidad de parásitos, como comensales o como simbiontes -aportando alguna característica ventajosa, como los plásmidos- pero se sabe que cada S.sanguinis puede almacenar más de 1.000 obeliscos, según un cálculo de dos científicos de la Universidad Duke, en EEUU. Cuando las bacterias se dividen para reproducirse, cada una de las dos células procariotas resultantes alberga una carga de Obeliscos.
“Estas moléculas se comportan de una forma diferente a todo lo que conocemos hasta ahora. Hemos intentado entender cómo interaccionan dentro de su huésped, con la bacteria Streptococcus sanguinis en el laboratorio, pero no sabemos realmente qué están haciendo. Desconocemos si los obeliscos confieren alguna ventaja respecto al resto de bacterias, como una resistencia a algún tipo de antibiótico”, reconoce la bióloga María José López Galiano, coautora del trabajo.
Galiano también confiesa que tiene un pálpito, una intuición: “quizá podamos utilizar a los Obeliscos contra las bacterias patógenas multirresistentes, logrando contrarrestar uno de los mayores problemas hospitalarios, la pérdida de eficacia de los antibióticos”. Las infecciones nosocomiales debidas a estas bacterias provocan 33.000 muertes al año solo en Europa. Así lanzó su hipótesis en prime time, ante David Broncano en el popular programa La Revuelta.
.
¿Vestigios de un mundo pre-biótico?
La sencillez de los genomas de estas entidades biológicas, junto con ser de ARN, hacen sospechar que estos Obeliscos son un resto del origen de la vida en la Tierra, hace unos 4.000 millones de años, y que podrían ser vestigios de lo que se conoce como «el mundo del ARN», una hipótesis que postula que de este ácido nucleico surgieron las primeras moléculas capaces de realizar acciones catalíticas -corte, unión, reacciones químicas- para eventualmente surgir una con capacidad de autoreplicarse.
Así lo sospecha Marcos de la Peña. «Creemos que llevan mucho tiempo con nosotros. Estructuralmente, tienen pinta de ser uno de los elementos más antiguos del planeta. Poseen todas las características clásicas de lo que sería el mundo de ARN primigenio. Estos bichos tienen todas las papeletas para haber estado desde el principio”.
Hace ya mucho que se sabe que por debajo de los virus hay todo un mundo de «entidades biológicas» desconocidas. Los hay incluso más sencillos que los Obeliscos. Desde los años 70 se conoce a los virioides, pequeñas estructuras de unas 300 letras de ARN, que infectan a plantas y animales.
A diferencia de los Obeliscos, los virioides no codifican proteínas, pero al igual que estos, su molécula se pliega de tal forma que tiene capacidad catalítica, siendo capaz de cortar a otras. Los Obeliscos parecen estar en un escalón intermedio entre virioides y virus, pero sobre todo parecen confirmar que en la frontera de la vida hay todo un universo de millones de «especies» de entidades biológicas probablemente procedentes del ARN precelular, cuya función ecológica aún desconocemos pero que puede ser tremendamente importante en el puzle de los microbiomas.
La aparición de nuevos métodos de análisis de los genomas permite ahora realizar mbiciosas búsquedas bioinformáticas” en el material genético hallado en muestras de suelo, estuarios y océanos. “Desde el 2015, aproximadamente, presenciamos una expansión de la diversidad de parásitos cuyo genoma es de ARN en vez de ADN”, explica. “Todo esto sugiere que lo descubierto hasta ahora es aún la punta del iceberg, un porcentaje ínfimo de una virosfera de ARN que podría reunir más de dos billones de especies de virus de ARN”, afirma el virólogo Guillermo Domínguez, del Instituto Español de Oceanografía.