Los virus parecen muy simples… pero, como bien nos recuerda el famoso SARS-Cov-2, entenderlos puede ser una ardua tarea. En realidad, según nos dicen los investigadores Ricard Solé y Santiago Elena en su libro “Viruses as Complex Adaptive Systems”, los virus son sistemas complejos, describibles en términos matemáticos y físicos.
En efecto, en este libro publicado en 2019 y escrito en primera persona, estos dos científicos – ambos profesores asociados del Instituto Santa Fe – hacen un completo repaso a estos sistemas, empezando por la pregunta del millón: ¿son los virus seres vivos?
El libro, que se encuentra en la intersección entre el modelaje de la biología y la física, está organizado en distintos temas:
- Qué es un virus
- Evolución de los virus
- Co-evolución virus-huéspedes
- Epidemias
- Virus emergentes
- Origen de los virus (desde los inicios) y como han diversificado
- Comparaciones entre un sistema replicador como los virus y otras cosas parecidas: virus de ordenador, cáncer, lenguaje e ideas.
¿Qué es un virus?
Según la definición clásica, un virus es un “agente infeccioso no celular que solo se puede multiplicar dentro de otras células parasitando su maquinaria de metabolismo” – en otras palabras, un parásito celular. Otra definición, más puramente descriptiva, sería un pequeño trozo de material genético metido dentro de una envoltura que sirve para protegerlo.
Pero los autores proponen que el virus no es tan solo esa partícula infecciosa, sino que incluiría las proteínas del huésped que el virus hackea. Es decir, sería una entidad algo más abstracta.
Sea cual sea la definición, lo que está claro es que los virus son mucho más diversos que cualquier otro organismo sobre la faz de la tierra, a nivel de estructura, de tamaño (desde pocos amstrongs hasta los minivirus, que son más grandes que bacterias), o incluso de su material genético (hay virus de ADN, de ARN…).
Los virus son mucho más diversos que cualquier otro organismo sobre la faz de la tierra, a nivel de estructura, de tamaño o incluso de su material genético.
Evolución vírica
En estos días donde las noticias están dominadas totalmente por el nuevo coronavirus y sus andanzas, entender cómo evolucionan los virus es más relevante que nunca.
La evolución de los virus depende de varios factores:
- Tasa de mutación – es decir, con que probabilidad se equivoca la enzima que copia el material genético. Estos ‘errores’ la mayor parte de las veces tienen un efecto negativo (las llamadas mutaciones deletéreas), pero alguna vez puede tener un efecto positivo (mutaciones beneficiosas) y ayudar al virus a desarrollar características que lo pueden hacer más resistente, más contagioso, etc.
- Tiempo de generación – es decir, lo que tarda en completar su ciclo de infección: crear sus proteínas, montar su cápside (o sea su cubierta), crear nuevas partículas, etc. Dependiendo del tipo del virus y huésped, pueden formarse de 10 a 1000 nuevos virus por célula infectada en cuestión de minutos u horas. ¡Y eso es sólo en una célula! Teniendo en cuenta que hay millones de células potencialmente infectadas en un cuerpo, eso significa billones de virus en una persona, creados en muy poco tiempo. Esto les da una gran capacidad de adaptación a los virus, lo que facilita que puedan encontrar una posibilidad evolutiva frente a cada tratamiento. Por eso, la vacuna contra el virus de la gripe ¡tiene que cambiar cada año!
Los virus son por lo tanto muy variados, y muy variables… Y entender esta variabilidad genética es esencial para entender su epidemiologia y su transmisión.
Los virus son capaces de crear billones de copias en muy poco tiempo. Esto les da una gran capacidad de adaptación evolutiva.
Más allá de los virus
Volviendo al libro, los autores aprovechan para reflexionar sobre varios temas, desde la definición de la vida a cómo estas minúsculas pero complejas partículas han inspirado otros campos relacionados con la propagación de información – desde el cáncer a los virus de ordenadores. También se preguntan el posible papel de los virus en los grandes saltos de la evolución, como la aparición del lenguaje o la conciencia.
El libro también reflexiona sobre el posible papel de los virus en los grandes saltos de la evolución, como la apareción del lenguaje o la conciencia.
En definitiva, es un libro de lectura obligatoria para cualquier persona dedicada a la biología, física o matemáticas e interesada en los sistemas complejos, como lo son los autores. Como dice el propio Ricard Solé, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (IBE: CSIC-UPF): “Yo soy un teórico. Me fascina la evolución, los problemas no resueltos y la innovación: como surgen nuevas estructuras, nuevas funcionalidades, nuevas formas de propagar información…”. Este libro, da para horas de reflexión sobre todo esto, y mucho más.
