Un día en la vida de un virus. Miguel Pita
dispersos de material genético (ADN o ARN) que aparecen y desaparecen de manera puntual en la historia de la vida. Necesitan entrar en una célula para poder replicarse, por eso se discute si están vivos o si son solamente una molécula química con la habilidad biológica de autocopiarse. En cualquier caso, disponen de lo más importante para tener actividad, su ADN (o ARN), el director general, que en el caso de los virus es casi más un estafador que anda suelto buscando una empresa a la que saquear.
El ácido desoxirribonucleico, o ADN, es una molécula, más bien macromolécula porque es muy grande, compuesta de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo en grandes cantidades. Pese a estar constituido por átomos muy comunes en muchas otras moléculas, su forma de ensamblarlos dota al ADN de capacidades únicas. El orden de colocación de las distintas piezas genera mensajes que dictan cómo gestionar el contenido de las células y cómo coordinar la supervivencia de esa compleja empresa. Es decir, la secuencia de ADN recoge un manual de instrucciones para usar la materia en beneficio de las células.
El ADN es un texto lleno de órdenes que indican cómo aprovechar los recursos para la pervivencia de la célula, para que la célula dure el mayor tiempo posible antes de que sus departamentos se vuelvan un caos y colapse como ocurre con las pompas de jabón.
Cabe imaginar que la vida empezó con moléculas, seguramente lípidos, que por la interacción de sus cargas eléctricas se organizaron como una esfera. Pura física y química. Pero para que esa esfera que flotaba en una charca de nuestro planeta pudiese obtener el título de ente vivo o de pre-célula, necesitaba saber replicarse antes de desensamblarse. La habilidad de replicarse o reproducirse es la característica principal de lo vivo. Si el ADN solamente supiese cómo hacer que una esfera perdurase el mayor tiempo posible antes de colapsar, tendríamos un fenómeno fascinante, pero no vida. Sobrevivir es un buen objetivo, pero no es suficiente. Las esferas con membranas no están vivas, las que encierran una molécula que coordina su replicación, sí. Esa molécula es también el ADN, y su función es controlar tanto la supervivencia como la reproducción.
Remontándonos al origen de la vida, podemos imaginar la pre-célula primigenia como una esfera con un pseudo-ADN. No está claro cómo era la molécula original, aunque algunos argumentos apuntan a que no era ADN, sino probablemente otra molécula parecida y de gran transcendencia en nuestra vida, el ARN (ácido ribonucleico). Lo más práctico es que, ante la duda, cuando hablemos de esa incógnita o pseudo-ADN, lo nombremos «AxN». La magia de la vida comenzó cuando el AxN encerrado en la pre-célula adquirió la capacidad de hacer una copia de sí mismo y de otras moléculas acompañantes para generar pre-células nuevas. Así nació la reproducción: copiando el plan secreto de la supervivencia antes de desaparecer; como la abuela que le revela a su nieto su incomparable receta de albóndigas. Así la química pasó a ser vida, viajando en el AxN. Por eso el ADN, su heredero, es la molécula de la vida, sabe cómo gestionar que un proceso no se acabe, y lo hace sin respiro. Todo lo que necesita es tener a mano la materia adecuada para organizarla; con dos fines, primero para resistir y, después, cuando pase el tiempo, para copiarse antes de que finalmente la célula se oxide y muera.
UN POCO DE FICCIÓN PARA ENTENDER LA REALIDAD
Zero es un joven gorila que vive en Gabón, aunque él no sabe que otra especie llama así al lugar donde vive. Zero no se plantea esa clase de preguntas, sólo está preocupado por los estímulos potencialmente placenteros que recibe, que son el alimento y el juego. Como todo ser vivo, tiene, en cada una de sus millones de células, copias de su propia molécula de ADN con una secuencia absolutamente personal y única. Su texto es levemente distinto al de los otros gorilas, pero más parecido al de los miembros de su especie que, por ejemplo, al nuestro. Aunque, inevitablemente, su ADN también se parece al del ser humano, ya que compartimos más de un 96% de la secuencia. El gorila tiene patas, orejas, intestinos y un sinfín de complementos en su cuerpo que se fabrican con una parte de su ADN similar al nuestro. Al fin y al cabo, no somos parientes tan lejanos. Todos procedemos de algún descendiente de aquella célula que empezó a dividirse hace miles de millones de años, lo cual, no lo olvidemos, nos convierte en primos, aunque remotos, hasta de las plantas.
Además del ADN, que es el gran gestor, los seres vivos tenemos en todas nuestras células ARN, una macromolécula muy semejante en la que el jefe tiene delegadas muchas de sus funciones. Los virus no son células, pero sí tienen ADN o ARN. De hecho, son solamente material genético protegido por algunas proteínas, que son otras grandes moléculas con formas tridimensionales características. Esta simple combinación ADN/ARN-proteína es muy distinta de la complejidad de materiales y estructuras que posee una célula. Es como comparar una cama aislada (virus) con un hotel (célula) lleno de camas, empleados, lavandería, restaurante, botones, conserjes…, todo, en el fondo, al servicio de proporcionar una cama al cliente.
Mientras que las células de los seres vivos tienen ADN y ARN, y necesitan de ambas moléculas para funcionar, los virus sólo tienen una u otra. Hay virus que son de ADN y otros de ARN. Independientemente de cuál de las dos moléculas apareciera antes en las primeras etapas de la vida, actualmente el ARN es un estado transitorio por el que pasa la información del ADN para ejecutar sus órdenes. Si el ADN es la partitura que hay que tocar, el ARN son las fotocopias para todos los miembros de la orquesta. Los virus, en su característica austeridad, solamente tienen o la partitura o la fotocopia, y con eso se apañan. El RE-VI, en nuestro primer ejemplo, es un virus de ARN.
Los distintos virus, a pesar de su simpleza, adquieren formas producidas por las moléculas (proteínas) que los empaquetan. Los hay helicoidales, más o menos compactados, e icosaédricos. Muchos tipos de virus, además, adoptan una forma esférica producida por la presencia de un fragmento de la membrana celular robada a la última célula que infectaron, como si luciesen la cabellera arrancada del enemigo, coronada por sus propias proteínas. Aunque hablemos de ellos en singular, un virus nunca presenta un solo individuo, su avidez reproductiva hace que generalmente encontremos simultáneamente miles o millones de partículas víricas, o viriones. Así se denomina cada uno de los ejemplares de un mismo tipo de virus, que tienen tamaños inalcanzables para los microscopios ópticos. Un virus típico puede tener un diámetro de cien nm, o lo que es lo mismo, un milímetro dividido diez mil veces. No merece la pena ni imaginar la cantidad de cientos de miles de viriones que caben en una célula.
El RE-VI es un virus que infecta a los gorilas y pelea contra las células de estos mamíferos desde hace miles de años. Cuando un gorila tiene ejemplares de RE-VI recorriendo su sangre y destruyendo sus células para multiplicarse, sufre una cierta debilidad y un malestar general, incluso se hace más susceptible de contraer enfermedades oportunistas. Pero al cabo de pocos días, digamos una semana, las defensas del gorila eliminan al virus y devuelven su cuerpo a un estado de equilibrio, de salud. La razón por la que el gorila supera la enfermedad es porque el enfrentamiento contra el RE-VI pertenece a una guerra milenaria y su cuerpo cuenta con los recursos necesarios para combatirlo. Los viejos enemigos son fáciles de anticipar; cuando Nadal se enfrenta a Federer ya sabe que va a tener que desplazarlo mucho, restar bien y trabajarse su revés.
El RE-VI solamente es capaz de infectar y aprovecharse de uno de los tipos de células que forman el hígado del gorila, los hepatocitos. No es capaz de infectar ninguna otra célula del gorila, porque cada tipo de célula del cuerpo tiene distintas familias de moléculas asomando en su membrana a modo de antenas. Esas antenas, que son la puerta de entrada del virus, también son proteínas. La membrana es, en lo esencial, una estructura idéntica en todas las células, pero las proteínas que expone no lo son, y cada virus sólo es capaz de reconocer un tipo en concreto.
Muchas otras características también son distintas entre tipos de células porque tienen que cumplir funciones diferentes. Observadas con un microscopio, un hepatocito de hígado de gorila y una célula muscular o una neurona son estructuralmente muy diferentes. Las proteínas que tienen en su membrana y las que circulan por su interior también lo son. No nos sorprenderá que la causa última por la que los hepatocitos son distintos sea que leen partes del manual de instrucciones, o de la partitura, diferentes de las que leen las neuronas, aunque el texto del que se sirven todas ellas sea el mismo. Pero cada célula tiene que leer su capítulo del ADN para cumplir su función. El texto determina qué proteínas