Se ha descubierto la razón por la que el 10 por ciento del genoma humano está formado por genes de retrovirus

Los virólogos han identificado un mecanismo que ha permitido a los retrovirus replicarse eficientemente durante millones de años como parte del ADN de los mamíferos.

Se considera que la principal función de los virus es transmitir sus propios genes a las generaciones posteriores. En su afán por reproducirse a cualquier precio, todos los virus no se diferencian de otros organismos vivos, incluidos los humanos.

La diferencia radica en la excepcional simplicidad de la estructura del virus, que se reduce a una sola molécula: el portador del genoma, el ARN viral, el ADN o, en algunas variantes, su combinación. Otra diferencia del virus reside en su doble estado: el estado extracelular "muerto" de las partículas virales, o viriones, que prácticamente no muestran actividad independiente, y el estado "vivo", cuando el virus penetra en la célula huésped y comienza a multiplicarse, integrándose en el mecanismo celular de transcripción del ADN.

Pero, hace relativamente poco tiempo, con el descubrimiento de los retrovirus endógenos, resultó que algunos virus pueden no tener una etapa de virión.

Estos virus transmiten sus propios genes a las generaciones posteriores sin salir de las células (de ahí su nombre: endógenos, es decir intragénicos) y su programa genético, integrado en el ADN celular, se considera parte integral del genoma del huésped.

Ahora se ha establecido que entre el 8 y el 10% del genoma humano consiste en secuencias de nucleótidos de retrovirus que infectaron a nuestros ancestros evolutivos hace decenas de millones de años.

En otras palabras, una décima parte del ADN humano consiste en genes retrovirales que tienen varios millones de años ("retro" significa que estos virus utilizan el mecanismo de transcripción inversa para replicar su propio genoma: primero, la enzima viral transcriptasa inversa comienza a sintetizar una hebra de ADN en el ARN viral, luego sintetiza una segunda hebra en esta hebra, y luego este ADN viral, después de haber penetrado la membrana nuclear de la célula, se incorpora a la célula huésped y funciona como una matriz para sintetizar ARN virales por la célula huésped).

Investigadores del Instituto Oxford, junto con el Centro Aarano Diamond para la Investigación del SIDA (Nueva York, EE.UU.) y el Instituto Rega (Bélgica), decidieron averiguar el mecanismo por el cual los antiguos retrovirus lograron registrarse en nuestros genes en grandes cantidades.

Para ello, estudiaron los genomas de 38 mamíferos. De estos genomas, aislaron regiones que contenían secuencias de nucleótidos retrovirales y luego las compararon in silico (es decir, en silicio, mediante métodos matemáticos computacionales especializados) para determinar similitudes, diferencias y la parte que ocupan en la región del ADN viral.

Como mostró el análisis, una determinada categoría de retrovirus endógenos perdió el gen env, responsable de la proteína que ayuda al virus a penetrar en la célula, en algún momento de su evolución.

La pérdida de la capacidad de infectar otras células no significó la pérdida de la capacidad de auto-replicarse, solo que ahora toda la vida útil del virus comenzó a pasar dentro de la célula huésped paralelamente a su propia vida útil con la ayuda de segmentos móviles de ADN viral: retrotransposones.

Aunque lo más interesante es que con la pérdida de la función infecciosa por parte de ciertos retrovirus, estos virus aumentaron rápidamente su representación dentro del genoma, lo que resultó en el predominio del material genético de los virus en el ADN de los mamíferos.

Al comparar diferentes genomas, los investigadores resumieron la versatilidad de este fenómeno: la pérdida de infectividad resultó en un aumento de 30 veces en la cantidad de material viral.

¿Son los retrovirus endógenos peligrosos para la salud?

Los virus se adaptan perfectamente a la tarea de propagar sus propios genes, registrándose en el ADN humano como pasajeros sin causar daños al transporte. Para sus dueños, en la mayoría de los casos, no son patógenos ni infecciosos, no forman partículas viriónicas (es decir, no infectan a nadie) y están presentes bajo el control regulador de la transcripción celular del ADN.

Desde otra perspectiva, existe evidencia de que algunos retrovirus endógenos (como algunos exógenos que causan, por ejemplo, sarcoma de Rous, linfomas y mielopatías) tienen potencial oncogénico y son muy propensos a estimular el desarrollo del cáncer, aunque aún no está claro qué desencadena los procesos que obligan al organismo a asumir tales riesgos. El estudio de los virus "fósiles" en nuestro genoma apenas está comenzando, por lo que los descubrimientos más reveladores que nos obligarán a analizar nuestro cuerpo desde una perspectiva completamente diferente aún están por llegar.