Virus aliados en terapia genética y tratamientos contra el cáncer
CIENCIAS DE LA SALUD / VIROLOGÍA.
Avances en viroterapias abren nuevos caminos de atacar enfermedades.
Cada temporada de frío recordamos a los virus por la gripa. Los culpamos, les tememos y desde la pandemia de coronavirus los imaginamos como villanos invisibles. Pero en la naturaleza nada es tan simple.
Imaginemos una sala de hospital en donde un paciente no responde a los antibióticos. El patógeno que lo infecta aprendió a esquivar cada fármaco. El equipo médico discute alternativas y, sobre la mesa, aparece una idea que suena a ciencia ficción, pero nació hace más de un siglo: usar virus que atacan bacterias.
Los bacteriófagos son virus que infectan a las bacterias, cada bacteriófago reconoce a una cepa concreta, como si fuera una llave que encaja en un candado: se adhiere a su superficie, inyecta su material genético y la convierte en una fábrica de nuevos bacteriófagos.
Al final la bacteria se rompe y los descendientes salen a buscar más organismos del mismo tipo. Esta especificidad es su gran ventaja, pues ataca patógenos problemáticos sin dañar al resto de la microbiota, la comunidad de microbios que vive en nosotros, que nos ayuda a digerir, entrenar al sistema inmune y a producir compuestos útiles para nuestro organismo.
Cómo se arma un cóctel de bacteriófagos.
1. Aislar la bacteria. Tomar la muestra del caso (paciente, granja o línea del proceso), identificar la cepa y su perfil de resistencia a antibióticos
2. Tamizar contra una biblioteca de bacteriófagos. Probar muchos fagos en paralelo y elegir los candidatos con mayor actividad frente a esa cepa
3. Verificar su seguridad y especificidad. Secuenciar los fagos seleccionados; descartar los que porten genes indeseables (toxinas, AMR) o integrasas Confirmar que no causen efectos secundarios como afectar el microbioma benéfico
4. Diseñar la mezcla. Combinar 2 a 4 bacteriófagos con receptores y mecanismos distintos para cubrir variantes y dificultar la resistencia. Estimar MOI (multiplicidad de infección) y dosis inicial según carga bacteriana y sitio
5. Definir vía de aplicación y formulación. Tópica, oral, inhalada o IV; en granja: agua/spray/cama. Ajustar pH, temperatura y vida útil
6. Monitorear y ajustar. Medir carga bacteriana y evolución clínica; rotar/reforzar el cóctel si surge resistencia. Documentar eficacia y seguridad
Este enfoque no sustituye a la higiene ni a los antibióticos; los complementa con precisión y vigilancia
Viroterapia oncológica.
La viroterapia es una herramienta que se combina con otras como la cirugía, quimioterapia, inmunoterapia o radioterapia. Hay tumores más permisivos que otros, pacientes que responden mejor que otros, y protocolos que se ajustan como un traje: dosis, intervalos, número de aplicaciones.
Un médico mira el microscopio, en la pantalla, un tumor que luce como una ciudad desordenada: calles rotas, señales cambiadas, fábricas trabajando a toda hora. El médico sabe que ahí adentro las reglas no son las de un tejido sano. Un aliado diseñado en el laboratorio espera su turno.
Le han quitado piezas peligrosas y añadido nuevas instrucciones. Su misión es aprovechar aquello que distingue un tejido tumoral (que crece sin control y evade defensas) de un tejido normal; puertas mal cerradas, rutas metabólicas aceleradas, y alarmas internas apagadas.
En la práctica esto ocurre en etapas, primero, se selecciona qué virus usar y dónde integrarlo, a veces se inyecta directamente en el tumor, otras, se busca que viaje por el torrente sanguíneo hasta su objetivo. Luego se vigila si ha logrado replicarse en las células cancerosas y si activa la respuesta inmune.
Hay ocasiones en las que el plan funciona; el tumor se inflama, se fragmenta, el sistema inmune se activa y empieza a reconocer no solo el punto inyectado, sino también lesiones cercanas. En otras ocasiones, el agente se encuentra con barreras, el propio sistema inmune lo elimina demasiado pronto, o el tumor resulta un laberinto infranqueable.
A cada paso se mide la seguridad: fiebre leve, inflamación local, señales de que el agente se queda en donde debe y hace lo que debe. Cuando esto no ocurre, se frena, se corrige, y se vuelve a diseñar un plan. Y aunque esta herramienta no es siempre la respuesta adecuada, nos recuerda que en la biología no hay héroes ni villanos, sino posibilidades que se aparecen cuando entendemos cómo funcionan los sistemas.
¿Qué es y qué no es un virus?
- Los virus son material genético (ADN o ARN)
- Tienen una envoltura proteica llamada cápside (cubierta de proteínas que protege su material genético).- Por sí solos, no pueden replicarse (copiarse a sí mismos), necesitan la maquinaria celular de otros organismos.
- Por sí solos, no comen, no respiran, ni se reproducen, pero en cuanto entran a un organismo, cobran actividad y hacen copias de sí mismos.
- Hay virus activos (capaces de producir copias) e inactivos
Cirujanos diminutos: vectores de terapia génica.
Los virus también pueden ser mensajeros que entregan instrucciones a tejidos específicos. Imaginemos una sala en penumbra para no lastimar la retina de un paciente con una enfermedad hereditaria; su organismo no fabrica una proteína clave porque le falta la receta y padece ceguera. La idea es mandar la receta correcta al tejido que lo necesita para ello se usan unos mensajeros los conocemos como vectores virales.
Entre ellos, los virus adeno-asociados (AAV) se han vuelto los favoritos para trabajar en tejidos como la retina. En el laboratorio los desarmamos, les quitamos lo que podría dañarnos y en el espacio que queda, colocamos una copia funcional del gen que el paciente necesita.
También les asignamos secuencias que ayudan a dirigir el mensaje al tipo correcto de célula. El mensaje consiste en un manual que la célula puede leer para volver a producir la proteína ausente.
La historia no termina en el ojo. Otros manuales se escriben en hígado, músculo o sistema nervioso, con vectores que buscan células específicas para complementar una función perdida.
Ingenieros invisibles.
En el océano, los virus no son intrusos ocasionales, son reguladores. Cuando uno de ellos, infecta a una microalga o a una bacteria, la célula se rompe y su contenido se dispersa como una lluvia de compuestos que otros microorganismos vuelven a aprovechar. Esa redistribución de nutrientes alimenta la rueda microbiana y decide si el carbono queda guardado en forma de organismos más grandes que hunden materia al fondo, o si regresa a la superficie para seguir circulando.
Los virus no solo destruyen organismos como las microalgas, sino que liberan miles de pequeñas oportunidades para que la vida siga moviéndose. Estas interacciones a lo largo del tiempo acaban moldeando cardúmenes, corrientes e incluso el aire que respiramos.
En tierra firme, no cambia. Allí los virus infectan microbios que descomponen hojas, ajustan la velocidad con la que se transforman en nutrientes disponibles para las plantas. En bosques, praderas o incluso en suelos agrícolas, estas interacciones invisibles se traducen en suelos más o menos fértiles o en temporadas de crecimiento más o menos generosas.
Algunas plantas toleran mejor las sequías o los suelos salinos cuando, en la red de interacciones que las rodea, hay virus que modulan a microbios asociados. No se trata de microorganismos buenos cuidando cultivos, sino de interacciones que, en cierto contexto, favorecen a las plantas. En otras circunstancias, esa misma red podría tener efectos contrarios.
Huellas virales en nosotros.
Si pudiéramos hacer zoom hacia adentro, más allá de nuestros órganos, llegaríamos al nivel del genoma (conjunto completo de nuestro material genético). Allí, en los márgenes de nuestra propia biblioteca genética, encontraremos notas antiguas pegadas hace millones de años: fragmentos de virus que infectaron a nuestros ancestros y terminaron por integrarse en la línea germinal (células que transmiten genes a la descendencia).
Entre los más famosos, están los genes de origen viral que hoy ayudan a construir la placenta, gracias a una proteína que alguna vez le sirvió a un virus para fusionarse con las células, ahora ayuda a que el trofoblasto (capa externa del embrión en un estado temprano de desarrollo) se una y formen esa barrera íntima entre madre y bebé: la placenta.
En el intestino, los fagos ayudan a mantener poblaciones de bacterias en equilibrio; su acción no es estridente, pero influye en cómo se organiza la comunidad microbiana que colabora en nuestra digestión y entrena al sistema inmune. Nuestro viroma cambia con la edad, la dieta, los medicamentos y el ambiente; es un registro vivo de por dónde hemos pasado.
La idea es reconocer que los virus están inscritos en nuestra biografía, como visitantes que llegan y se van, como reguladores que moldean a nuestra microbiota o como ecos lejanos en nuestro ADN. Cuando respiramos, comemos o tocamos alguna superficie, sin saberlo, montamos una conversación antigua entre huésped y hospedero.
Quizá por eso, al cerrar el día, conviene recordar el hilo que recorre todo este relato: los virus no son buenos ni malos por decreto. Existen y, al existir, dejan huellas. Algunas nos enferman, otras nos protegen y unas cuantas, las más sorprendentes, nos ayudan a escribir capítulos de lo que hoy llamamos “ser humanos”. Entender esas huellas no nos hace inmunes, pero sí nos da algo valioso, la posibilidad de decidir cómo convivir con ese mundo silencioso, dentro y alrededor de nosotros.
Por: Fabiola Nieto Rabiela y Oscar Rico Chávez.
- Fabiola Nieto Rabiela es médico veterinaria zootecnista y doctora en Ciencias de la Salud y Producción Animal. Sus investigaciones se centran en las interacciones de comunidades virales y su papel en la ecología de enfermedades.
- Oscar Rico Chávez coordinador del Laboratorio de Ecología de Enfermedades y Una Salud, en la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM. Estudia cómo los virus y parásitos afectan la salud de los ecosistemas y de las especies silvestres.
Sitio Fuente: Ciencia UNAM