Una nueva entidad biológica descubierta en el interior del ser humano: los obeliscos | Ciencia
La naturaleza todavía esconde grandes sorpresas. Un equipo de siete científicos, entre ellos dos españoles y el premio Nobel estadounidense Andrew Fire, ha descubierto una nueva “entidad biológica” en el interior de los humanos, en la frontera de lo que se considera vida. Estos elementos, llamados obeliscos y aún más simples que los virus, son agentes infecciosos que aparentemente colonizan algunas bacterias en la boca y los intestinos de las personas. Queda por dilucidar su supuesto impacto sobre la salud humana, ya sea perjudicial o beneficioso. “Los obeliscos son inclasificables”, afirma el virólogo Marcos de la Peña, coautor del hallazgo.
Los investigadores han detectado obeliscos en la mitad de las 32 bocas analizadas y en el 7% de las heces de 440 donantes. El propio De la Peña se hace una pregunta obvia: “¿Cómo carajo nadie lo ha visto antes?” El manual de instrucciones presente en cada una de las células de una persona, su ADN, tiene unos 3.000 millones de letras. Ante esta complejidad inimaginable, los obeliscos son una molécula circular estirada que apenas cuenta con mil letras de otro tipo de material genético, el ARN.
Las nuevas entidades biológicas son tan simples que podrían haber desempeñado un papel en el origen de la vida en la Tierra hace unos 4 mil millones de años. El virólogo español recuerda la hipótesis del mundo del ARN, que propone que estas moléculas versátiles funcionaron como la primera información genética hereditaria en organismos primitivos. “Creemos que llevan mucho tiempo con nosotros”, explica De la Peña, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, de Valencia. “Estructuralmente, parecen uno de los elementos más antiguos del planeta. Tienen todas las características clásicas de lo que sería el mundo primordial del ARN. Estos alimañas «Tienen todas las credenciales para haber estado ahí desde el principio», añade.
El sorprendente descubrimiento se publica este miércoles en la revista especializada celúla. Los autores han identificado 30.000 especies de obeliscos, pero hasta ahora sólo han podido asociar una de ellas con una bacteria concreta, la Estreptococo sanguinistípico de la boca humana. De la Peña destaca que este microbio oportunista puede acceder al torrente sanguíneo y provocar inflamación del corazón. “Estas infecciones pueden ser incluso mortales. Estamos viendo que sólo algunas cepas de Estreptococo sanguinis Tienen obeliscos, pero hasta ahora no hemos detectado correlación (con su gravedad)”, afirma De la Peña, que pertenece al Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Los siete firmantes subrayan que desconocen los anfitriones del resto de obeliscos, pero dan por hecho que otras bacterias también albergarán estos misteriosos elementos. Cada microbio puede almacenar más de 1.000 obeliscos, según un cálculo de dos científicos de la Universidad de Duke, en Estados Unidos.
El biólogo estadounidense Andrew Fire ganó el Premio Nobel de Medicina en 2006 tras demostrar que pequeñas moléculas de ARN pueden inactivar genes específicos. Fire, de la Universidad de Stanford, reconoce las incógnitas: ¿Cómo definir los obeliscos? ¿Son realmente agentes infecciosos? ¿Cuál es su efecto en los seres humanos? ¿Podrían tener aplicaciones en medicina? ¿Son vestigios del origen de la vida en la Tierra? «La respuesta a cada una de estas preguntas es que aún no lo sabemos», afirma.
Su colega Ivan Zheludev, también de Stanford, dedicó su tesis doctoral a los obeliscos. El doctorando propuso nombrarlas así porque su forma alargada le recordaba a las Agujas de Cleopatra, los famosos monumentos egipcios trasladados a su Londres natal y a Nueva York. El 21 de enero, Zheludev y sus seis coautores publicaron un primer borrador de sus resultados preliminares, pero hasta ahora se habían negado a hacer comentarios.
La bióloga María José López Galiano, coautora del trabajo, cree que el descubrimiento de los obeliscos abre la puerta a aplicaciones potencialmente revolucionarias. “Estas moléculas se comportan de una manera diferente a todo lo que conocemos hasta ahora. Hemos intentado entender cómo interactúan dentro de su huésped, con las bacterias. Estreptococo sanguinis en el laboratorio, pero realmente no sabemos qué están haciendo. No sabemos si los obeliscos confieren alguna ventaja sobre el resto de bacterias, como resistencia a algún tipo de antibiótico”, afirma López Galiano, de la Universitat de València. El biólogo especula con la idea de utilizarlos de alguna forma para contrarrestar la pérdida de eficacia de los antibióticos. Las bacterias multirresistentes causan 33.000 muertes al año sólo en Europa.
El biólogo Gustavo Gómez recuerda que, históricamente, las moléculas de ARN han sido consideradas meros transmisores de la información contenida en el ADN. Cada célula tiene dos metros de ADN plegados de forma inverosímil en su diminuto núcleo. Para extraer esta información, las células copian estas instrucciones y las escriben en otro idioma, el de las moléculas de ARN, capaces de salir del núcleo celular y dirigir la fabricación de proteínas, las auténticas protagonistas de la vida. “Diversos descubrimientos realizados en las últimas dos décadas han demostrado que los ARN pueden cumplir funciones reguladoras complejas, convirtiéndose, según algunas teorías, en uno de los directamente responsables de la complejidad biológica en los organismos”, afirma Gómez, director del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas , en Paterna (Valencia).
En opinión de este biólogo, que no ha participado en la investigación, el descubrimiento de los obeliscos, tan estrechamente asociados al microbioma ambiental y humano, “resalta aún más el potencial biológico de los ARN”. Para Gómez, estas nuevas entidades biológicas «contribuyen a que la línea entre lo que hoy conocemos como vivo y lo que es inerte esté cada vez menos definida».
Los virus fueron la frontera de la vida hasta 1971, cuando se descubrió que la enfermedad del tubérculo fusiforme de la patata era causada por agentes infecciosos aún más simples, llamados viroides, con alrededor de 300 letras de ARN. De la Peña recuerda que sólo se conocían unas 50 especies de viroides en plantas y animales hasta 2023, cuando un equipo internacional, en el que él mismo participó, reveló la existencia de otros 20.000 tipos, entre los que ya había algunos obeliscos en muestras recogidas en la naturaleza. .
El virólogo Guillermo Domínguez, del Instituto Español de Oceanografía, cree que el nuevo estudio es un paso más en la carrera por realizar “ambiciosas búsquedas bioinformáticas” en el material genético encontrado en muestras de suelo, estuarios y océanos. “Desde aproximadamente 2015, hemos sido testigos de una expansión en la diversidad de parásitos cuyo genoma está compuesto de ARN en lugar de ADN”, explica. “Todo esto sugiere que lo descubierto hasta ahora es todavía la punta del iceberg, un porcentaje ínfimo de una virósfera de ARN que podría reunir más de dos mil millones de especies de virus de ARN”, afirma Domínguez, citando sus propios cálculos.
“Tradicionalmente, los viroides habían sido unas pocas especies, todas ellas parásitos de plantas como la papa y el aguacate. «Parásitos tan simples que no codifican proteínas ni tienen cápside, sin vida extracelular, que se transmiten de una planta a otra verticalmente a través de generaciones», explica. “Estos extraños parásitos han quedado a la sombra de los casos anecdóticos de la virología, despertando sólo el interés de fitopatólogos y biólogos evolutivos interesados en vestigios del mundo del ARN precelular. En los últimos tres años han surgido más trabajos donde se potencian estrategias bioinformáticas para detectar estos parásitos crípticos en la infinidad de secuencias disponibles hoy en las bases de datos, detectando nuevos tipos, como zetavirus y obeliscos”, agrega Domínguez. “Todavía no sabemos cuán extenso puede ser el efecto de estos viroides y agentes similares a los viroides infectando bacterias en nuestro microbioma y en nuestra salud, pero sin duda es un descubrimiento prometedor que puede allanar el camino para comprender mejor el ecosistema microbiano con el que se sustentan. vivimos. «, oración.
El virólogo Marcos de la Peña participó en otro gran descubrimiento en 2022: la identificación de 132.000 nuevas especies de virus, entre ellas nueve coronavirus, gracias a una nueva herramienta informática capaz de combinar gigantescas bases de datos genéticas, como las de hospitales y ecosistemas. natural. Pese a estos éxitos, De la Peña asegura que la Agencia Estatal de Investigación, dependiente del Ministerio de Ciencia, acaba de negarse a financiar un proyecto para seguir investigando este enigmático nuevo mundo del ARN. El virólogo cree que es más fácil recibir dinero público realizando muchos estudios mediocres, que pocos de calidad, con coautores como el premio Nobel Andrew Fire. “Hacer ciencia de primer nivel en España es tremendamente complicado. Parece que lo único que cuenta es ser el que marca el gol en Segunda o Tercera y de nada sirve ganar la Champions después de juntar equipos top”, lamenta. El año que viene, afirma, no tendrá ningún euro para investigar.