UNA MANERA DIFERENTE DE ENTENDER LA FUNCIÓN DE LOS VIRUS

Guillermo Agudelo Murguía

En este trabajo se comparan las interpretaciones de los recientes descubrimientos sobre los virus de acuerdo con el artículo “The Gene Weavers” (Los tejedores de genes) publicado en NATURE Vol 441/8 June 2006, cuyo autor es Garry Hamilton, con las interpretaciones que a los mismos ha dado desde hace varios años Máximo Sandín de la Universidad Autónoma de Madrid.
El artículo de NATURE trata específicamente sobre los virus llamados bacteriófagos, ‘fagos’ para abreviar, que infectan las bacterias.

NATURE.- “El virólogo Graham Hatfull de la Universidad de Pittsburg y su equipo han aislado y secuenciado más de 40 fagos de ambientes tan variados como el piso de una clínica de tuberculosis en la India, la casa de un mono en el zoológico del Bronx en Nueva York y bajo los arbustos en el oeste de Pittsburg. Han llegado a descubrir que cada fago que analizan es casi completamente diferente del siguiente. Hallazgos como este han provocado un enorme cambio en la perspectiva de los biólogos sobre los virus: Un flujo que estimula el indicio de que los virus tienen una gran parte que jugar en la evolución de la vida en la Tierra.”

Este nuevo enfoque sobre el papel de los virus en la evolución ha sido planteado desde hace tiempo por Máximo Sandín, biólogo de la Universidad Autónoma de Madrid, en su modelo evolutivo:

Este modelo se podría sintetizar de esta forma: el origen y evolución de la vida sería un proceso de integración de sistemas complejos que se autoorganizan en otros sistemas que emergen con un mayor nivel de complejidad. Las unidades básicas serían las bacterias que cuentan con todos los procesos y mecanismos fundamentales de la vida celular, cuyos componentes parecen haberse conservado con muy pocos cambios a lo largo del proceso evolutivo. Los virus, mediante su mecanismo de integración cromosómica, serían los que, bien individualmente, bien mediante combinaciones entre ellos, introducirían las nuevas secuencias responsables del control embrionario de la aparición de nuevos tejidos y órganos, así como de la regulación de su funcionamiento(NOTA 1).

NATURE.- Los tejedores de genes

Dice Garry Hamilton: “A menudo se considera a los virus como criaturas simples. Pero su asombrosa diversidad y su promiscuidad genética (el mezclarse sin discriminar es decir cooperando) pueden hacer de ellos la fuerza más creativa de la evolución.”

Máximo Sandín nos dice: “La forma de ver la realidad basada en la competencia de todos contra todos y el egoísmo como condición inherente a los seres vivos es la que ha conducido a una concepción deformada de los fenómenos biológicos que se puede observar en la inmensa mayoría de los artículos citados anteriormente: “los elementos móviles son esencialmente parásitos”(Kidwell y Lish, 1997) pero, en ocasiones “son beneficiosos”; los virus endógenos “producen enfermedades” y “son saboteadores, secuestradores”, etc., (Markine-Goriaynoff et al., 2004) pero en ocasiones “son explotados por su hospedador” (Stoye y Coffin, 2000), las mutaciones son perjudiciales, pero en ocasiones, según Francisco Ayala “pueden producir características beneficiosas” (?)” (NOTA 2).

Agregamos que también se consideran los virus como la mayor amenaza para la humanidad. Se habla de ellos en términos peyorativos. A la transmisión de información se le llama, en la jerga darwinista, infectar.

NATURE.- Salidos del congelador

“Los virus han sido vistos por mucho tiempo como los extranjeros de la naturaleza. Como parásitos que dependen de la célula huésped para sobrevivir, que no merecen considerarse como organismos vivos. Pero realmente son mucho más abundantes, diversos y complejos de lo que alguna vez se pensó. Cálculos recientes sugieren que puede haber más genes sin descubrir en el mundo viral, la mayoría pertenecientes a fagos, que en todos los otros tipos de vida juntos. Esta vasta presencia y diversidad tiene profundos efectos en el resto de la vida. Extrayendo e introduciendo genes de sus huéspedes, los virus parecen ser la mayor fuerza que maneja la evolución de organismos superiores (¿más complejos?). Aun dentro de nuestro genoma, los genes que llegan de los virus se encuentran trabajando duro. Esto a su vez explica que los virus probablemente juegan un papel principal en los procesos ecológicos, químicos y evolutivos que subyacen al mundo natural."

En el año 2000 Máximo Sandín argumentaba:

¡Los virus también tienen una imprescindible, absolutamente vital función ecológica! Recientemente, (junio del 99) la revista Nature ha publicado un estudio sobre los virus que pueblan las aguas marinas. La tinción de su material genético mediante marcadores fluorescentes ha permitido, por primera vez, observarlos en su ambiente natural (hasta ahora se utilizaba la ultracentrifugación de agua marina y la observación en microscopio electrónico). El resultado es asombroso: en aguas superficiales su número medio es de diez mil millones por litro (entre 5 y 25 veces el número de bacterias). Su densidad depende de la riqueza en nutrientes del agua y de la profundidad, pero siguen siendo muy abundantes en aguas abisales.

Su papel ecológico consiste en el mantenimiento del equilibrio entre las diferentes especies que componen el plancton marino (y, como consecuencia, del resto de la cadena alimenticia) y entre los diferentes tipos de bacterias, destruyéndolas cuando hay un exceso. Como los virus son inertes y se difunden pasivamente, cuando sus "huéspedes" específicos son excesivamente abundantes son más susceptibles de ser infectados. Así evitan los excesos de bacterias y algas, cuya enorme capacidad de reproducción podría provocar graves desequilibrios ecológicos, llegando a cubrir grandes superficies marinas. Al mismo tiempo, la materia orgánica liberada tras la destrucción de los "huéspedes" enriquece en nutrientes el agua.

A su vez, los virus son controlados por la luz del sol, (principalmente por los rayos ultravioleta), que los deteriora y cuya intensidad depende de la profundidad del agua y de la densidad de la materia orgánica en la superficie, con lo que todo el ecosistema se regula a sí mismo. Todavía no han sido estudiadas con profundidad estas actividades en los suelos terrestres.

Si a todo este despliegue de complejidad y de sorprendentes interacciones ecológicas le añadimos otra interesante (y antidarwinista) actividad que los virus comparten con las bacterias como es el intercambio de genes en la Naturaleza, podemos situar a los virus como el elemento que le falta a Lynn Margulis para completar la "red de la vida" y a Niles Eldredge para explicar los ecosistemas como "unidad de evolución". Una visión de la Evolución y, por tanto, una interpretación de los fenómenos naturales muy distante del reduccionismo que significa el estudiar parte de estos fenómenos como mecanismos independientes y aislados del contexto...” (NOTA 3).

NATURE.- “Para los científicos, en vez de ser los extraños, los virus han surgido como la presencia más persistente en la vida.
Nicholas Mann, un microbiólogo de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, dice que no se puede ver ningún sistema biológico sin incluir en la ecuación a los virus.
Durante la década de los 80s emergieron las primeras pistas del vasto e inexplorado mundo viral. Investigadores de la Universidad de Bergen en Noruega, con la ayuda de una nueva técnica del microscopio electrónico, encontraron que la concentración viral en algunos hábitats acuáticos era hasta 10 millones de veces mayor que la estimada previamente (NOTA 4). Las partículas virales por mililitro estaban en un rango de 60,000 en las profundidades del mar de Barents y hasta de 254 millones en las aguas superficiales del lago alemán Plusee.”

Esto no es de extrañar, más bien parece confirmar que si los virus son los portadores de la información del medio ambiente, es natural que mientras más contaminado esté el medio, más información se requiere, es decir más virus. Es de suponer que el lago Plusee esté mucho más contaminado que las profundidades del mar de Barentz

NATURE.- “Desde entonces, los investigadores han descubierto un enorme número de virus dondequiera que busquen, de dos mil metros bajo la superficie de la Tierra a las arenas del Desierto del Sahara, de las ácidas aguas termales a los lagos polares. En total, se piensa que existen 1031 partículas virales en el planeta. Una cifra astronómica que un investigador recientemente ha descrito que equivaldría a una línea de 250 millones de años luz de genes virales uno tras otro.

Entonces, a mediados de los 90 los investigadores empezaron a captar la brillante variedad que existe dentro de la multitud viral. Los biólogos descubrieron que los virus conocidos y cultivados representan sólo una fracción de sus respectivos grupos. De un metro cúbico de agua de mar al siguiente hay más diversidad genética en los virus que la encontrada en cualquier otro grupo de organismos.

Reinvención constante

Más recientemente, el microbiólogo de la Universidad estatal de San Diego, California, Forest Rohwer, ha desarrollado con su equipo una técnica para extraer y secuenciar ADN viral desconocido en conjunto. En una serie de estudios donde examinaron muestras de agua de mar, sedimentos marinos y heces humanas, los investigadores descubrieron que la mayoría de los grupos virales había pasado completamente inadvertida (NOTA 5) Se encontró que un kilogramo de lodo contenía hasta un millón de genotipos virales diferentes. En el intestino humano hay tantos como 1200 virus distintos. Rohwer dice que “Cada vez que los secuenciamos más que nada vamos hacia lo desconocido”.

Hatfull y su colega Roger Hendrix han hecho descubrimientos similares con la ayuda de equipos de estudiantes. En alrededor de 40 fagos que han encontrado, aproximadamente, la mitad de cada genoma contiene genes que nunca antes habían sido vistos, ni en ninguno de los organismos celulares que han sido secuenciados a la fecha ni en ningún otro virus. Un porcentaje igualmente alto de genes únicos ha sido encontrado en la mayoría de otros genomas virales secuenciados –hay cerca de 450 en los virus más grandes, los mimivirus. Esto ha llevado a la conclusión de que un gran volumen de la información genética de la naturaleza reside en los genomas de los virus. “Puede asegurarse que éste es el más grande experimento genético de la naturaleza”.
Los virus no son experimentos de la naturaleza, son la información que del medio ambiente se transmite a las bacterias, lo que tienen los virus es la facultad de obtener la información tan rápidamente como su medio cambia por lo que continuamente se están creando nuevos virus, resultantes de la combinación de genes.

Además, los virus parecen ser experimentadores talentosos. Aunque se sabe desde hace tiempo que los fagos cortan y pegan sus genes en diferentes fuentes, Hatfull y Hendrix han mostrado cuán profusas son estas mezclas Haciendo una comparación de 14 diferentes fagos, los investigadores detectaron secuencias unidas de no más de un gen de longitud. Otros segmentos están limitados por fragmentos de genes como si fueran arbitrariamente arrancados de un virus e insertados en otro. Esto sugiere que, a diferencia de las células, los fagos pueden combinar pedazos de ADN aun cuando no haya similitud entre la secuencia y los pedazos de ADN.

Hatfull y Hendrix afirman ahora, y muchos otros concuerdan, que los virus están continua y aleatoriamente recombinándose con cualquier ADN que encuentren mientras infectan una célula, sean ellos fagos o huéspedes de ADN. Así, las células son calderas donde los virus están continuamente reinventándose gracias a un proceso ciego pero altamente creativo que no sólo da lugar a nuevas combinaciones de genes, sino que generan nuevos tipos de genes posiblemente nunca antes vistos en la naturaleza. El éxito recae en el inmenso número de nuevos virus creados, estimados en 1024 por segundo. Hendrix dice que "casi todos serían basura, monstruos sin uso. Pero felizmente a menudo es suficiente que los pocos que sobreviven sigan siendo un número significativo. Es la evolución darwiniana a gran escala.”

Al ser darwinistas quienes interpretan los resultados de los experimentos, tienen que encajarlos en los dogmas de este paradigma. Así, hablan de que los virus forman un superorganismo que comparte la información y por otro lado los llaman “basura”, “monstruos sin uso”.

NATURE.- Distribución de ADN

“Hendrix también apunta que la estructura común de la mayoría de los fagos (una cápsula llena de ADN y una cola hueca usada para inyectar el ADN a la célula) facilitaría el proceso creativo, pues propicia que el exceso de ADN se convierta en el relleno que da a la cabeza su forma. Libre de la presión de la selección, este ADN no esencial podría tener una oportunidad extra de desarrollarse en algo útil.

El cuadro que emerge sugiere que el ADN viral puede distribuirse rápido y lejos. Hace dos años, Rohwer y sus colegas reportaron que habían encontrado la misma secuencia de ADN viral en 49 de 66 de una amplia variedad de hábitats, que incluyen desde el estómago de una vaca de Idaho, un géiser de California o el Océano Antártico, a la mucosa de un coral que crece en el Mar Caribe (NOTA 6). Análisis de 18 de estos ejemplos muestran que las secuencias de 533 pares de bases difieren tan sólo en tres nucleótidos. Con base a las tasas conocidas de mutación de los fagos, esta pieza de ADN viral parece haberse dispersado en algún momento en los pasados 2000 años (NOTA 7).

Es posible que el mismo huésped resida en todos estos hábitat o que un solo virus pueda infectar un amplio rango de huéspedes. Pero Rohwer y otros, que han encontrado resultados similares para varias secuencias, creen que es más probable que fragmentos de ADN viral se hayan intercambiado entre virus que comparten el mismo huésped.

Curtis Suttle, un microbiólogo de la Universidad de British Columbia en Vancouver, señala que cuando se observa un grupo de virus, tales como virus de algas, parece que existe un muy pequeño núcleo de genes conservados. El resto es casi como un superorganismo, un pool de información genética que comparten entre todos esos virus diferentes.

La gran incógnita es hasta qué grado este superorganismo extiende sus tentáculos dentro de los genomas huéspedes. Desde hace mucho tiempo se conoce que las bacterias usan genes adquiridos de los profagos –fagos que insertan su ADN temporal o aun permanentemente dentro del ADN de su huésped – supuestamente, para tomar ventaja competitiva y explotar nuevos ambientes. Ciertamente, trabajos que se han extendido durante décadas han mostrado que los genes de los profagos, transportados por las bacterias, son responsables de la producción de las toxinas primarias asociadas con enfermedades tales como la difteria, la fiebre escarlata, envenenamiento por comida, botulismo y cólera.”

Esta jerga darwinista desconcierta. Por una parte están reconociendo el papel fundamental de los virus en la evolución y reconocen además que funcionan como un superorganismo. Esto, al compartir la información requiere de cooperación entre ellos. Sin embargo, por otra parte dicen que el llevar información a las bacterias es tomar ventaja competitiva para explotar nuevos ambientes. Al expresar tanto contrasentido, en gran medida desconciertan a quienes obtienen su información procesada. Máximo Sandín es coherente con la interpretación de los resultados como se puede apreciar en la siguiente cita:

Un papel de igual importancia es el que están mostrando, cada día con más evidencias, los temidos virus. Tanto éstos como las bacterias arrastran el estigma de “nuestros peores enemigos invisibles” gracias a que su descubrimiento fue debido a su actividad patógena. Y es cierto que la tienen. El problema que ahora se plantea es cuando y por qué se convierten en patógenos, y si es éste su carácter predominante que les atribuye la concepción competitiva del darwinismo. Porque, del mismo modo que las bacterias, los virus están resultando ser no sólo una parte más de los complejos sistemas de relaciones que hacen posible la vida, sino una parte fundamental. Además de las implicaciones en los procesos evolutivos que ya hemos visto, y que les sitúa en un papel central en la historia de la Vida, los virus siguen colaborando en los (todavía muy desconocidos) procesos naturales de la transferencia de genes (Patience et al.,1997). También tenemos datos sobre agresiones ambientales que pueden provocar su “malignización (Ter-Grigorov et al., 97). Pero lo que puede resultar mas sorprendente es que su papel ecológico es, al menos, tan importante como el de las bacterias. Un estudio, que inicialmente pasó casi desapercibido (Fuhrmam 99), pero que desencadenó una serie de investigaciones posteriores, ha sacado a la luz el hecho de que en las aguas superficiales marinas superficiales hay 10.000 millones de virus por litro. Su papel ecológico consiste en el mantenimiento del equilibrio entre las distintas especies que componen el microplancton (y por tanto, del resto de la cadena trófica) y entre los distintos tipos de bacterias, destruyéndolas cuando hay un exceso. La materia orgánica liberada tras la destrucción de los pequeños microorganismos enriquece en nutrientes el agua. Pero su papel más sorprendente es que los compuestos de Azufre producidos por estas actividades contribuyen ¡a la nucleación de las nubes! (NOTA 8).


NATURE.- Atrás de las bacterias

“Más recientemente, la secuencia de un genoma completo ha mostrado que la mayoría de las bacterias albergan un promedio de dos o tres profagos. Otros estudios han mostrado que los genes fagos combinan las mayores diferencias entre cepas (strain) de bacterias cercanamente relacionadas. Por ejemplo, en Japón, investigadores llevan a cabo comparaciones de genomas enteros entre cepas (strain) inofensivas de Escherichia coli y O157:H7, las cepas (strain) de E. coli han surgido en las décadas recientes como una amenaza global a la salud. Han encontrado que lo que más separa a las cepas patógenas de sus parientes cercanos e inofensivos –casi un millón de pares de base de ADN– proviene de 24 diferentes profagos o segmentos genéticos parecidos a los profagos (NOTA 9).
(Strain es un grupo o línea de individuos de cierta especie que se diferencian del grupo principal por ciertas cualidades, a menudo cualidades superiores resultantes de una cruza o procreación artificial.)

Una comparación más reciente entre cepas aisladas patógenas y no patógenas de Neisseria meningitides, una bacteria normalmente inofensiva que se aloja en las vías nasales pero que se sabe puede ser causa de meningitis, mostró solamente una diferencia evidente entre los dos grupos: un paquete de genes profagos que sobresalieron en 29 de las bacterias aisladas causantes de la enfermedad pero solamente en 2 de 20 bacterias benignas (NOTA 10). Esto se suma a una lista de estudios similares, tal como el que involucra al Streptococcus yogenes, un residente de la piel y boca que puede causar desórdenes incluyendo escarlatina, fiebre reumática y síndrome de shock tóxico. En el estudio, los investigadores demostraron cómo las cepas asociadas con tres diferentes procesos de enfermedad tenían cada una su propio y diferente coctel de toxinas codificadas en fagos (NOTA 11).

Pero lo patógeno es sólo un atributo que puede afectar la evolución bacterial; los científicos han empezado a encontrar evidencias de que la influencia de los virus en la evolución de la vida puede ser un fenómeno más general. Por ejemplo, la bacteria Pseudomonas aeruginosa, mata a sus “competidores” (mantiene el equilibrio con otros tipos de bacterias) con compuestos producidos por dos genes de fagos modificados (NOTA 12).

Actualmente los científicos no tienen que recurrir a las bacterias patógenas o incluso al arbusto más cercano para encontrar nuevo ADN viral. Los seres humanos están llenos de él. Los retrovirus son un tipo de virus que se especializan en atacar células animales. Aproximadamente 8% de nuestro genoma consiste en copias de ADN de los virus de ARN que se han incorporado a nuestra construcción genética. Por ejemplo, una proteína que los virus usan cuando atacan una célula huésped al principio de una infección; recientemente ha sido demostrado que juegan un papel activo para confinar las células durante el desarrollo de la placenta (NOTA 13).

Máximo Sandín comenta al respecto:

“En este nuevo contexto, es decir dentro de esta otra forma de ver a los "peligrosos microorganismos" ¿puede existir un papel semejante o comparable para los todavía más invisibles y, en su inmensa mayor parte, desconocidos virus?

Al igual que las bacterias, su descubrimiento a causa de sus actividades patógenas (fueron aislados por primera vez en 1935 por Stanley en el "mosaico" del tabaco) ha permitido identificar virus con una gran capacidad infectiva que las ha convertido en uno de los peores "azotes de la humanidad" (la meningitis, el SIDA, el misterioso Ébola...). Pero, en este caso, casi simultáneamente con su identificación como agentes infecciosos, han aparecido con otro aspecto desconcertante: se ha descubierto una gran cantidad de secuencias de origen viral integradas en los genomas animales y vegetales. Unos permanecen en forma de "provirus" claramente identificados, capaces de reconstruir su cápsula y convertirse en infectivos, otros están en forma de "elementos móviles" (transposones y retrotransposones) y son responsables de reordenamientos cromosómicos y duplicaciones. Hasta hace poco, se pensaba que su permanencia en el genoma era una especie de "hibernación", es decir, de estado inerte, pero recientemente se ha podido comprobar que proteínas de origen viral forman parte de los procesos celulares habituales en distintos organismos (y muy significativas en el proceso de desarrollo embrionario). También se ha podido comprobar que un gran número de virus conocidos no tiene actividad patógena y, teniendo en cuenta los que quedan por conocer no es impensable que nos reserven sorpresas semejantes a las de las bacterias.

De momento, ya existe alguna sorpresa: Parece que se impone una profunda reflexión, una puesta en común (sin ocultamientos ni "patentes"), de los nuevos descubrimientos, algunos tan impresionantes que hacen pensar que los fenómenos fundamentales de la historia de la vida escapan a nuestra capacidad de imaginación, acotada por la forma de pensamiento reduccionista y "lineal" de la vieja Biología.

Sin duda, será difícil desprendernos de las interpretaciones científicas (y del vocabulario) del viejo paradigma tan imbricado, desde su origen, con el modelo económico y social del azar como fuente de variación (oportunidades) y la competencia como motor de cambio (progreso), concepto, éste último, que impone la necesidad de "competidores" en la Naturaleza, ya sean imaginarios o creados previamente por nosotros, pero que, sobre todo, induce a la realización de preguntas inadecuadas, con lo que es probable que obtengamos respuestas inadecuadas. Es decir, quizás no se trate, por ejemplo, de "cómo acabar con los peligrosos virus y bacterias patógenos", sino preguntarnos qué es lo que los convierte en patógenos.

Sin embargo, precisamente es el aumento de la capacidad de manipulación de procesos biológicos (y sobre todo, la urgencia de su rentabilización), las que suponen una gran responsabilidad para sus practicantes: la de interferir en la "red de la vida", en la que están implicados microorganismos cuyas actividades y capacidades sólo estamos comenzando a comprender, pero de los que desconocemos hasta donde pueden llegar en su respuesta a nuestras agresiones.

La Nueva Biología se ha de construir sobre una visión de la Naturaleza en la que todo, hasta el menor microorganismo y la última molécula, están involucrados en el mantenimiento y regulación de la vida sobre la Tierra, en la que no sobra nada, (ni nadie), porque probablemente, todos tienen su función y, si es así, no sólo tienen "derecho" a existir (un derecho que nadie tiene la prerrogativa de concederles ni quitarles), sino que es muy posible que sean imprescindibles.

Sin duda, este cambio de concepción será difícil, porque no depende sólo de una reinterpretación científica de la Naturaleza. Los términos "competencia", "explotación de recursos", "coste-beneficio", "rentabilidad"... son parte constituyente de la "realidad" dominante. Y la situación y la dinámica actuales del Mundo no parecen caracterizadas ni dirigidas precisamente por la reflexión...” (NOTA 14)

NATURE.- Pensamientos evolutivos

“El ADN de los fagos también ha alcanzado el interior del genoma humano, pese al hecho de que los fagos tienen como objetivo las bacterias. El origen fue nuestra mitocondria, las cápsulas productoras de energía que se encuentran en nuestras células, y se piensa que son descendientes de las bacterias que anteriormente vivían de forma independiente. Durante la evolución, los genes de los fagos del genoma mitocondrial fueron transferidos a nuestro genoma principal, localizado en los núcleos de las células. Allí, ayudan a copiar y expresar los pocos genes bacterianos aún presentes en el genoma mitocondrial. Recientemente, este mismo ADN de los fagos ha sido marcado en varias bacterias modernas pertenecientes al mismo grupo del cual se piensa que la mitocondria ha descendido (NOTA 15). Esto apoya la idea de que el gen se trasladó del virus a la bacteria y al núcleo de la célula, donde ahora juega un papel fundamental en los circuitos moleculares que impulsan a todos los organismos multicelulares.

Hoy en día, algunos investigadores creen que los virus han sido de mucha ayuda en el ensamblaje de los diferentes componentes que definen los tipos de células asociadas a los tres dominios de la vida –bacteria, arquea y eucariota. Más aun, Luis Villarreal, director del Centro para la Investigación de Virus en la Universidad de California en Irving, afirma que una gran porción de lo que distingue a los humanos de los chimpancés es ADN viral. Villarreal dice: “Pienso que ya es obvio que los virus están implicados dondequiera, sostengo que son las entidades genéticas más creativas que conocemos”.

De acuerdo con Máximo Sandín:

“Parece necesaria, por tanto, la búsqueda de un mecanismo alternativo que explique el origen de la compleja información genética en que se basan las distintas propiedades morfológicas y funcionales de los diferentes taxones.

Para ello, tendremos que proceder de un modo inverso al habitual, es decir, en lugar de partir de un modelo "indiscutible" e intentar encajar de un modo forzado lo nuevos datos, vamos a exponer e interrelacionar éstos y tratar de deducir qué modelo sugieren.

Para comenzar, recordemos otra máxima tan consistente (y, al parecer, tan ignorada) como la antes mencionada de Dobzansky: está tomada del libro "Life itself" de Francis Crick: "Los hechos fundamentales de la Evolución, son, a primera vista tan extraños, que sólo podrán ser explicados mediante una hipótesis poco convencional."

Efectivamente, de "hechos fundamentales" se pueden calificar la repentina aparición de las bacterias en la Tierra, el origen de las células eucariotas, el de los organismos multicelulares, la aparición de todos los grandes taxones animales conocida como la "explosión del Cámbrico", y los repentinos cambios de organización animal y vegetal observados en el registro fósil. Todos estos "hechos fundamentales", a medida que aumentan los conocimientos sobre la complejidad y estabilidad de los procesos biológicos, resultan cada vez más difíciles de explicar en términos de Selección Natural actuando sobre mutaciones individuales y al azar” (NOTA 16).

“La situación de la Biología contrasta con la del resto de las llamadas "ciencias duras": la Física, con la mecánica cuántica y la relatividad, la Química con sus sistemas autoorganizadores, las Matemáticas de la complejidad... parecen contemplar a la teoría general de la Biología desde otra época. La enorme complejidad de la organización de la materia y de las interacciones entre sus componentes (las propiedades emergentes, las estructuras disipativas, los fractales) que se ocultaban bajo las viejas descripciones mecanicistas, muestran una creciente divergencia no solo conceptual, sino incluso de lógica, con las interpretaciones darwinistas de la organización de la materia llamada viva. Si, como parece ser, las propiedades de los sistemas "emergen" de las relaciones organizadoras entre sus componentes y del contexto en que se producen, y que sus elementos constituyentes pierden o cambian sus propiedades fuera de un contexto, resulta algo anacrónico seguir describiendo las relaciones entre (y dentro de) los distintos niveles de organización del mundo vivo (molecular, celular, orgánico, ecológico) en términos de competencia e investir a sus componentes de un carácter tan independiente (individualista) como rígidamente determinado” (NOTA 17).

“La presencia de los virus, al igual que la de las bacterias, en la Naturaleza, no está sólo relacionada con su (fundamental) papel ecológico y de transferencia genética horizontal, en la que los plásmidos, también de un evidente origen viral (Sandín, 95), juegan un papel primordial en la transferencia de "genes bacterianos". La creciente proporción de secuencias de origen viral en los genomas animales y vegetales ha llegado a su culminación con los datos y, en parte, la consiguiente "reinterpretación" de las conclusiones del informe sobre la secuenciación (extremadamente parcial, porque sólo se trata de los genes "que codifican proteínas") del genoma humano (The Genome Sequencing Consortium, 2001). La relación de secuencias de origen bacteriano, de secuencias reconocibles como derivadas de virus, de elementos móviles; transposones y retrotransposones (derivados de virus y retrovirus) y de retrovirus endógenos, añadida a las secuencias repetidas ( producidas, inevitablemente, por el proceso mediante el que los retrotransposones se mueven por el genoma, produciendo copias de sí mismos), y sumadas a las secuencias altamente repetidas como los elementos denominados Alu, repetidos miles de veces y considerados inicialmente ADN "basura" (es decir ADN "no codificante") pero que recientemente han mostrado que, como era previsible (Sandín, 2001; 2002)” no son ADN basura inútil, sino más bien importantes componentes integrales de los genomas eucariotas” (Makalowski, 2003) y, dado que estos últimos constituyen más del 95% del genoma humano, todo esto lleva a la inevitable conclusión (ver Sandín, 2002) de que los genomas animales y vegetales están constituidos por una suma de genomas bacterianos y virales.

l reconocimiento de estos hechos no es una cuestión de falta de evidencias, porque son datos que están ahí. Es una cuestión de interpretación, es decir, de preconceptos (o, si se me permite, de prejuicios). Por una parte, sobre su condición: "microorganismos patógenos" (como consecuencia de su descubrimiento a causa de su actividad de causantes de enfermedades); "competidores" nuestros (como consecuencia de la concepción, ya convertida en tradicional, de las relaciones entre los seres vivos); que "sólo buscan reproducirse" ("posiblemente", como consecuencia de las arraigadas obsesiones culturales, inevitables de mencionar, puesto que hablamos de interpretaciones, sobre el egoísmo, el individualismo, la competencia… implícitas en la formulación del darwinismo, y que se manifiestan de un modo muy patente en la "teoría" del Gen egoísta). Por otra parte, y como consecuencia de lo anterior, sobre la explicación de su presencia en los genomas: "parásitos", "ADN egoísta", "basura", "virus polizones"…

Esto se refleja en unas relaciones entre los seres vivos y su entorno caracterizadas por un intercambio continuo de información establecida en una red que conecta el ambiente inorgánico con el orgánico, desde el nivel celular hasta el ecosistémico, y en la que no "sobra" nada (no hay "basura"). Los fenómenos fundamentales de la vida no serían azarosos (las "mutaciones" son desorganizaciones de procesos extremadamente coordinados), sino el resultado de la interacción entre estos complejos sistemas de información entre sí y con el entorno. En este contexto, los "cambios evolutivos" son el resultado de reorganizaciones en esta red de información y, en su caso, de integraciones de nuevos sistemas complejos con nueva información, como consecuencia de la ruptura del equilibrio, que se produce por medio de disturbios ambientales que afectan a los ecosistemas en su totalidad (ver Sandín, 2002). Es decir, la evolución no es un proceso de adaptación gradual ni al azar. Es el resultado de las propiedades de los seres vivos que derivan de la información contenida en sus componentes. El vuelo (aparecido cinco veces en distintos Phyla) no es una "adaptación al aire", porque no tiene sentido que una organización animal perfectamente adaptada a la vida en el suelo (o en los árboles) consiga "pequeños cambios" por "mutaciones al azar" que le harían pasar por innumerables estados intermedios (o no, si son al azar) aberrantes y difícilmente viables que, para colmo, según la visión gradualista tendrían que tener alguna ventaja sobre sus predecesores. El cambio entre una organización y otra no puede pasar por pequeños modificaciones superficiales, como el cambio entre la "organización" de una bicicleta y una motocicleta (por poner un ejemplo simple) no se produce por modificaciones graduales de sus piezas, sino por la adición de un sistema motor. La adaptación no es evolución, es un ajuste perfecto y sutil al ambiente, posterior al cambio (y dejo al lector la extrapolación del ejemplo de la variabilidad de las bicicletas o las motocicletas), como una propiedad de los seres vivos, y consecuencia de su capacidad de intercambio de información” (NOTA 18).

Conclusión

De todo lo anterior se puede concluir que los virus son básicamente información y como tal, deben enfocarse desde diferentes disciplinas.
Cuando se estudian los sistemas complejos, aparecen desde su misma definición los elementos que Stuart Kauffman denomina ‘agentes autónomos’ y otros autores también consideran con otros nombres como elementos que quedan fuera del sistema. Estos agentes autónomos pueden entrar y salir del sistema pues llevan a cabo las relaciones del sistema con todos los sistemas que constituyen su medio ambiente, en pocas palabras, transportan información entre sistemas.
Los virus son los elementos sine qua non de la vida. Sin ellos, las bacterias no tendrían vida pues no podrían reaccionar a su medio ambiente. Se puede hacer una comparación con los sistemas físicos elementales: los núcleos atómicos sin el número correcto de electrones no forman la materia que evoluciona a sistemas más complejos, porque el electrón transmite la información de las condiciones ambientales para que la materia se comporte de acuerdo a ellas (presión, temperatura, etc.)
La información que se transmite en la materia está sujeta a errores pues siempre actúa la entropía. Esto probablemente hace que los virus se tornen patógenos. Lo importante será, como señala Máximo Sandín determinar como y porqué se “malignizan” los virus. Otra hipótesis es que cuando un virus es dañino para un organismo es porque este no acepta la información que el virus transporta por lo que como toda información tiende a difundirse y para tal efecto se reproduce en la célula huésped.
Muy importante es también el enfoque que sobre los virus tiene la ciencia de la Información Cuántica que considera la información como la raíz de la realidad.
El científico de la Universidad de Viena Antón Zeilinger y sus estudiantes han implantado un record mundial en el estudio, en cuanto a la cantidad y complejidad, de objetos que han mostrado propiedades cuánticas de interferencia de onda. Alguna vez los físicos se asombraron de ver estas propiedades manifestadas en objetos ‘pesados’ como neutrones y sistemas complejos como átomos, pero Zeilinger las ha encontrado en moléculas gigantes de 60 o 70 átomos de carbono y espera encontrarlas en los virus, lo que sería congruente con la afirmación que sostiene que los virus forman un superorganismo que comparte la información.
Desgraciadamente, debido a lo arraigado del paradigma darwinista, tardará mucho en que se entiendan en todo su significado los nuevos descubrimientos científicos.

mayo de 2007

(NOTA 1) SANDÍN, Máximo. Teoría sintética: crisis y revolución. ARBOR, Nº 623-624. Tomo CLVIII. Nov.-Dic. 1997. CSIC. Madrid.
(al texto)
(NOTA 2) SANDÍN, Máximo. La transformación de la evolución. Boletín de la Real Sociedad Española de Historia Natural. Sección Biológica. Tomo 100(1-4), 139-167. 200.
(al texto)
(NOTA 3) SANDÍN, Máximo. Los ciegos y el elefante. GEAM. Nº 2. Noviembre de 2000
(al texto)
(NOTA 4) BERGH, Ø. et al. Nature 340, 467–468 (1989)
(al texto)
(NOTA 5) BREITBART, M. et al. Proc. Biol. Sci. 271, 565–574 (2004).
(al texto)
(NOTA 6) BREITBART, M. et al. FEMS Microbiol. Lett. 236, 249–256 (2004).
(al texto)
(NOTA 7) BREITBART, M. & Rohwer, F. Trends Microbiol. 13, 278–284 (2005).
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(NOTA 8) SANDÍN, Máximo,  en  política y sociedad, Vol 39, Nº 3, 2002
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(NOTA 9) HAYASHI, T. et al. DNA Res. 8, 11–22 (2001).
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(NOTA 10) BILLE, E. et al. J. Exp. Med. 201, 1905–1913 (2005).
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(NOTA 11) BERES, S. B. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 10078–10083 (2002).
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(NOTA 12) NAKAYAMA, K. et al. Mol. Microbiol. 38, 213–231 (2000). 
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(NOTA 13) MALLET, F. Proc. Natl Acad. Sci. USA 101, 1731–1736 (2004).
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(NOTA 14) SANDÍN, Máximo. Las sorpresas del genoma.  Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. (Sec. Biol.), 96 (3-4), 2001, 345-352.
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(NOTA 15) FILEE, J. & Forterre, P. Trends Microbiol. 13, 510–513 (2005).
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(NOTA 16) SANDÍN, Máximo. La función de los virus en la evolución.  Boletín de la  Real Sociedad Española de Historia Natural. Tomo 95. Año 1998.
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(NOTA 17) SANDÍN, Máximo. Los ciegos y el elefante. GEAM. Nº 2. Noviembre de 2000
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(NOTA 18) SANDÍN, Máximo. Sucesos excepcionales de la evolución (2003)
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