100 coses que cal saber dels virus. Daniel Closa
del virus, el nombre d’errors que comet és d’un per cada deu mil intents. Sembla poc, però és que els nostres enzims en comenten un de cada cent mil intents!
Això vol dir que, quan es facin còpies del material genètic del virus, apareixeran mutacions amb freqüència. Però això li és igual, al virus. Moltes de les còpies que faci no serviran, però, com que en fa tantíssimes, continuarà infectant sobrerament. D’altra banda, algunes d’aquestes mutacions poden generar virus amb més capacitat per infectar. En realitat, és gràcies a aquests sistemes de còpia poc precisos que els virus poden anar evolucionant molt més ràpidament que cap altre organisme.
De virus que funcionin amb RNA en tenim molts i de molt coneguts. El de la grip, el coronavirus, el de la poliomielitis, el de l’Ebola, el de la febre groga, el del xarampió o el de la ràbia. Fins i tot el del refredat comú és un virus RNA.
Però, si amb tot això no en tenim prou, també hi ha una altra família de virus que tenen RNA però que fan servir un sistema encara més sofisticat per infectar i multiplicar-se. Una família de virus que es van fer famosos a finals del segle passat a causa de l’epidèmia de la sida: els retrovirus. Aquests es mereixen un capítol a part.
20 / 100
ELS RETROVIRUS
Si ets un virus que ha aconseguit infectar una cèl·lula, de seguida et poses a segrestar la maquinària metabòlica per fer-la treballar per als teus interessos. En poques hores l’interior de la cèl·lula estarà ple de virus que aniran sortint a mesura que es tornin a muntar o, en casos extrems, la mateixa cèl·lula finalment rebentarà i alliberarà de cop tota la càrrega vírica.
Un sistema eficient de multiplicar-te, però poc sofisticat. Un virus sofisticat pot fer-ho millor si aconsegueix incorporar-se definitivament a la cèl·lula i, sense matar-la, fer que vagi fent còpies del virus al llarg de tota la vida. La manera és ficar-se dins del genoma de la cèl·lula. Essencialment, es tracta de fer un tall a la cadena del DNA cel·lular, ficar el DNA del virus entremig i tornar a segellar els extrems. El DNA del virus quedarà integrat al genoma de la cèl·lula. Quan la cèl·lula es multipliqui, el virus també ho farà, de manera que ja no s’haurà de preocupar pel sistema immunitari, per moure’s fins que trobi altres cèl·lules, ni per res.
En el cas dels virus DNA, això presenta complicacions però no són irresolubles. Molts dels virus que infecten bacteris fan servir aquest sistema. En canvi, els virus RNA ho tenen més complicat. L’RNA no es pot integrar dins el genoma de DNA de les cèl·lules.
Però parlem de virus. Sempre troben la manera! I en aquest cas han aconseguit un enzim que funciona al revés de com estàvem acostumats a veure-ho. Ja hem dit que la informació genètica funciona a partir del DNA, fent una còpia en RNA (gràcies a l’RNA-polimerasa) i després llegint l’RNA per fer proteïnes. Doncs determinats virus RNA disposen d’un enzim que funciona com l’RNA-polimerasa però exactament al revés. El que fa és una còpia en DNA a partir d’un original d’RNA. El mecanisme normal, del DNA cap a l’RNA, s’anomena transcripció, de manera que aquest sistema que funciona al revés el van anomenar retrotranscipció. L’enzim que se n’encarrega és una retrotranscriptasa i els virus que ho fan són els retrovirus.
Una vegada feta una còpia de DNA, ja es pot integrar dins del genoma i per fabricar més virus només haurà de deixar que la cèl·lula faci el de sempre. Còpies d’RNA a partir del DNA.
El retrovirus més conegut és el virus de la immunodeficiència humana, o VIH, responsable de la sida. La pandèmia que va canviar per sempre la manera com els humans veiem la sexualitat. Però no va ser el primer retrovirus descobert. El primer a identificar-se era un que causava una malaltia anomenada sarcoma de Rous en l’aviram. De manera que, quan va arribar la sida, ja coneixíem els retrovirus, però, com que no afectaven els humans, es veien com una de tantes curiositats d’aquests organismes i poca cosa més.
Malgrat tots els problemes que portin els virus, cal dir que la retrotransciptasa ha resultat ser un dels enzims més útils per a la biomedicina i hem trobat la manera de fabricar-la i fer-la servir per a multitud d’aplicacions. Fins i tot per combatre els virus. Alguna de les proves que es fan per detectar la presència de virus RNA, com els coronavirus (la famosa PCR), funciona, entre altres coses, gràcies a la retrotranscriptasa obtinguda dels retrovirus.
21 / 100
RETROVIRUS ENDÒGENS
Els retrovirus tenen la capacitat d’incorporar-se al genoma i quedar-s’hi integrats com si fossin un gen més, fins que s’activen i comencen a fer virus de nou. Això vol dir que, en un moment donat, podem tenir retrovirus ficats entre els nostres gens sense ser-ne conscients. Aquesta possibilitat es va confirmar quan es va poder disposar de la tecnologia per seqüenciar genomes. Ara sabem que, de mitjana, cada un de nosaltres porta incorporats al genoma una mica més de… 90.000 retrovirus!
Sí, sí. No és cap error. Una part rellevant del nostre DNA és el que s’anomena retrovirus endògens. Retrovirus que en algun moment van infectar, es van inserir al genoma i ja no el van abandonar mai més.
En realitat, això no vol dir que nosaltres haguem patit un munt d’infeccions. La majoria d’aquests retrovirus endògens són restes d’infeccions que van patir alguns avantpassats nostres i que ja es van quedar a la línia germinal. Els estudis moleculars indiquen que alguns porten més de 800.000 anys incorporats al genoma humà. De fet, n’hi ha que els compartim amb els ximpanzés, de manera que parlem de restes d’infeccions d’ancestres molt i molt llunyans. Als nostres fills els passarem els nostres gens, però també els nostres retrovirus endògens.
La bona notícia és que tots els que s’han analitzat fins ara ja han perdut la capacitat de tornar-se a activar. Són restes de virus inserits que, a causa de mutacions o alteracions del DNA, ja no poden recuperar l’activitat. Per això alguna vegada se’ls ha comparat amb “fòssils moleculars”.
De tota manera, el nom pot induir a pensar que ja no fan res de res, i ben bé no és així. Alguns es devien incorporar al genoma fa relativament poc temps i poden estar associats a diferents malalties. Alguns tipus de càncer o l’esclerosi múltiple s’han associat a la presència de determinats retrovirus endògens. No és que el virus causi la malaltia, sinó que la seva presència enmig del genoma fa que alguns gens no funcionin exactament com caldria i això deu facilitar l’aparició de la malaltia. Són hipòtesis que encara s’estan estudiant, però que fan pinta d’anar ben encaminades.
La presència de retrovirus endògens no es limita als humans, per descomptat. Ara sabem que, a part dels mamífers, també n’hi ha en peixos, amfibis o rèptils. De fet, se sospita que, molt probablement, pertot on els busquem, els trobarem. Cal dir que també hi ha virus endògens que no són derivats de retrovirus, sinó d’altres famílies de virus, però en general els retrovirus són els més abundants amb diferència.
22 / 100
VIRUS, GENOMES I MALALTIES
La capacitat d’alguns virus per incorporar-se dins del genoma de l’hoste té algunes conseqüències encara més perverses. El motiu és que el genoma és un seguit d’instruccions sobre el funcionament normal de la cèl·lula. Si a l’organisme li cal més insulina, el que fa és activar el gen de la insulina, fer que sintetitzi una còpia en RNA amb les instruccions i amb aquesta còpia podrà fabricar la insulina. Si el que li cal és col·lagen, cap problema: activarà el gen del col·lagen i el procés de còpia en RNA i síntesi de la proteïna es repeteix.
Però, quan s’insereix un virus, pot fer-ho en qualsevol lloc del genoma. Això vol dir que podria ficar-se enmig de les instruccions per fabricar el col·lagen. I aleshores el resultat ja no seria col·lagen, sinó una altra cosa que ja no serviria. És com si enmig de les instruccions per cuinar un pastís de poma s’hi intercalessin les instruccions per reparar la roda d’un