Resucitando a los virus del pasado

Muchas películas de zombis o apocalípticas inician con la liberación de un virus letal desarrollado en algún laboratorio del mundo. Entre las más conocidas tenemos Soy Leyenda, Guerra Mundial Z y Exterminio. Estas películas nos dejan pensado si algo así podría ocurrir en la vida real. La respuesta es sí. La tecnología para desarrollar un virus desde cero la poseemos hace varios años. Por ahora no podemos crear nuevos virus, pero si podemos ensamblar y modificar los virus conocidos.

Esto fue demostrado hace quince años, cuando tres investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York, liderados por el virólogo argentino Jerónimo Cello, utilizaron la información genética del virus de la polio almacenada en la web (GenBank) para sintetizar químicamente su genoma utilizando las cuatro moléculas básicas del ADN: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T).

El trabajo consistió en dividir la secuencia completa del genoma del virus, de unos 7 500 nucleótidos (nt) de largo, en cientos de pequeños fragmentos de 60 nt cada uno [con la tecnología de la época no se podían fabricar fragmentos más grandes]. Estas secuencias fueron remitidas por correo electrónico a la empresa Integrated DNA Technology para que se encargue de sintetizarlas químicamente, nucleótido por nucleótido. Luego, Cello y sus colaboradores tomaron los trozos de ADN y los pegaron uno al lado del otro hasta reconstruir todo el genoma. El trabajo les tomó casi tres años y 160 mil dólares de inversión.

Estructura del virus de la polio con el detalle de su genoma. Fuente: MDPI.

Una vez reconstruido el genoma sintético, lo insertaron en un cultivo de células humanas (del tipo HeLa) y estas empezaron a producir miles partículas virales, las que fueron utilizadas para infectar ratones transgénicos que tenían en sus células el receptor del virus de la polio. A los pocos días, los animales desarrollaron los típicos síntomas de parálisis que produce la enfermedad. De esta forma, Cello y sus colaboradores demostraron que era posible regenerar un virus desde cero, en un tubo de ensayo, tan solo descargando su manual de instrucciones (secuencia genética) desde la web.

El estudio, que fue publicado en la prestigiosa revista Science, causó un gran o revuelo en la comunidad científica en el año 2002. Muchos creían que se les estaba dando la receta perfecta a los terroristas para la fabricación de armas biológicas. Por otro lado, surgía una interrogante: ¿Qué sentido tendría erradicar un virus patógeno si este puede ser regenerado en cualquier momento?

El genoma del virus de la polio es relativamente pequeño comparado con otros, por ejemplo, el de la viruela, de unos 186 000 nt. Es por ello que, en aquel entonces, se veía muy distante el día en que la tecnología avanzaría tanto que permitiría sintetizar genomas muchos más grandes y complejos.

Pero el día ha llegado…

Un comunicado de prensa de la empresa farmacéutica Tonix, publicado el pasado 2 de marzo, anunciaba que habían sintetizado desde cero el genoma del virus de la viruela equina, que es pariente de la viruela humana. El estudio fue realizado en colaboración del Dr. David Evans de la Universidad de Alberta (Canadá) y tuvo por objetivo desarrollar una vacuna más efectiva contra la viruela —erradicada en 1980— llamada TNX-801, así como entender el origen de la primera vacuna contra esta enfermedad, la cual fue descubierta por el médico inglés Edward Jenner en 1796.

Uno de los aspectos interesantes es que la regeneración de este virus no costó más de 100 mil dólares y demandó solo seis meses de trabajo. Sin embargo, los resultados aún no han sido publicados dado que dos importantes revistas científicas —Science y Nature Communications— han rechazado el manuscrito.

Virus de la viruela humana. Fuente: Wikimedia Commons.

A diferencia de Cello, la tecnología actual le permitió a Evans adquirir fragmentos de ADN mucho más grandes, de unos 30 000 nt cada uno. La empresa que se encargó de la síntesis de las secuencias genéticas fue Invitrogen (Thermo Fisher Scientific) a través de su sistema Gene Art. El siguiente paso fue ensamblar estos fragmentos hasta reconstruir el genoma completo del viruela equina.

De acuerdo con las regulaciones de la Organización Mundial de la Salud, está prohibido sintetizar más del 20% del genoma de la viruela humana. Por ello, las empresas que sintetizan y venden fragmentos de ADN tienen controles voluntarios para evitar que sus clientes pidan “ingredientes” para regenerar ciertos patógenos, a menos que tengan una razón válida. La síntesis del genoma de la viruela equina no está restringida dado que no representa un riesgo para la salud pública.

Hoy en día es imposible controlar a cada una de las empresas del mundo que ofrecen el servicio de síntesis de ADN. Por ello, resulta indispensable establecer regulaciones claras con respecto al uso de esta tecnología para evitar que algún tipo de organización —no necesariamente terrorista— regenere y modifique algún patógeno para volverlo más infeccioso o perjudicial. Estas regulaciones, además, deberían ser lo suficientemente claras para no obstruir el avance de otros aspectos de la biología sintética que podrían hacer mucho bien a la humanidad.

Fuentes | Science, El Clarín, STAT News.