Se estima que en la Tierra existen 10 quintillones de microbios virales, una cifra mucho mayor que el número de estrellas en el firmamento. De hecho, de acuerdo a los datos más recientes, solo en mamíferos podría haber alrededor de 320 000 virus desconocidos.
Para llegar a esta estimación, investigadores norteamericanos analizaron muestras de murciélagos gigantes indios, una especie portadora de virus zoonóticos como el de Nipah. Detectaron 985 secuencias virales pertenecientes a 7 familias, lo que indica que cada murciélago albergaba 58 virus diferentes, 55 de los cuales fueron identificados. Los autores al extender este análisis a otras especies de vertebrados, indican que se podría decir que existe alrededor de 3,6 millones de virus desconocidos. E incluyendo toda la vida en la Tierra, la cifra ascendería a más de 100 millones de virus. Cabe destacar que esta cuenta no incluye los virus de bacterias, arqueas y otros organismos unicelulares.
Agentes infecciosos
El término "virus" proviene del latín y significa "veneno" o "toxina". Antes del descubrimiento de los virus como agentes infecciosos, la palabra se utilizaba en un sentido más general para referirse a cualquier sustancia venenosa o nociva. Durante el siglo XIX, se usaba para describir agentes causantes de enfermedades cuya naturaleza no se comprendía completamente, y que no podían ser clasificados como bacterias u hongos.
En 1879, Adolf Eduard Mayer, un joven químico que ocupaba el cargo de director de la Estación Experimental Agrícola en Wageningen, Países Bajos, fue visitado por agricultores holandeses. Estos le pidieron que estudiara una enfermedad peculiar que afectaba a la planta del tabaco, provocando manchas en las hojas que recordaban a un mosaico.
En 1886, Mayer demostró que la enfermedad del mosaico del tabaco era de carácter infeccioso al poder transmitirse a plantas sanas mediante el uso de la savia de plantas afectadas. Sin embargo, no logró encontrar la bacteria causante. Ese mismo año, Mayer publicó un artículo detallando los síntomas de esta enfermedad, a la que denominó "enfermedad del mosaico del tabaco".
Dos años antes, en 1884, Charles E. Chamberland, asistente de Louis Pasteur, había inventado un sistema de filtración basado en cerámica conocido como el filtro de Pasteur-Chamberland. Este filtro revolucionó la microbiología al permitir la separación de bacterias de los caldos de cultivo: las bacterias quedaban retenidas en el filtro, mientras que el líquido pasaba a través de los poros. Mayer empleó un filtro de Pasteur-Chamberland para sus experimentos, demostrando que el agente infeccioso causante de la enfermedad del mosaico del tabaco podía atravesar la porcelana del filtro. Este hecho fue fundamental para el posterior descubrimiento de los virus, partículas más pequeñas que las bacterias.
En los años siguientes, dos investigadores visionarios, Dmitri Ivanovsky y Martinus Beijerinck, sentaron las bases de la virología a través de sus experimentos con la enfermedad del mosaico del tabaco, uno de los aportes más importantes en el desarrollo de esta ciencia. En 1892, Ivanovsky, fue el primero en demostrar que el patógeno causante de la enfermedad del mosaico del tabaco era capaz de pasar a través de filtros de porcelana fina, lo que indicaba que no se trataba de una bacteria conocida. Sin embargo, Ivanovsky teorizó que podría ser una toxina producida por bacterias. Posteriormente, en 1898, Beijerinck, un microbiólogo holandés, continuó el trabajo de Ivanovsky. Replicó los experimentos de filtración y mostró que el patógeno podía replicarse y propagarse de planta en planta después de la filtración. Esto probó que no se trataba de una toxina química, sino de un agente capaz de autocopiarse. Beijerinck también observó que el patógeno podía difundirse a través de milímetros en gel, y concluyó que se trataba de un "contagium vivum fluidum", un contagio viviente soluble.
Aunque sus conclusiones sobre la naturaleza de los virus resultaron ser incorrectas, Ivanovsky y Beijerinck establecieron a los virus como una nueva categoría de patógenos. A Beijerinck se le atribuye haber acuñado el término "virus", derivado del latín para veneno o toxina. Sus descubrimientos pioneros impulsaron el nacimiento de la virología como campo de estudio. Paralelamente, otros grandes avances en la bacteriología estaban ocurriendo a través de científicos como Pasteur, Koch y Kitasato. Muchos patógenos causantes de devastadoras epidemias y enfermedades fueron identificados mediante el uso de la microscopía y técnicas de cultivo. Si bien la bacteriología avanzó grandemente, el descubrimiento de los virus introdujo nuevas complejidades para comprender el mundo oculto de la infección y la enfermedad.
Del SARS al Covid-19
Durante el siglo XXI, la virología ha tomado un mayor protagonismo, con el surgimiento de diversas epidemias y pandemias que han puesto a prueba los conocimientos y capacidades en esta área. Algunas de las más destacadas han sido la epidemia del SARS en 2002, el brote de MERS-CoV en 2012 y el brote de Ébola en 2014.
En cuanto a las pandemias más recientes, la Pandemia de 2009 (H1N1) se caracterizó por ser una cepa viral producto de un nuevo rearreglo genetico del virus de la influenza humana y porcina. Fue detectada por primera vez en abril de 2009 en México y Estados Unidos, y en solo seis meses se había extendido a más de 214 países. Si bien las tasas de mortalidad fueron menores que la influenza estacional típica, con un estimado de 151 700 a 575 400 muertes en todo el mundo, la Pandemia de 2009 fue considerada una amenaza para la salud pública, aunque no tan devastadora como se temía, debido a síntomas relativamente leves y al rápido desarrollo de vacunas.
Por otro lado, la Pandemia de 2020 (COVID-19) ha sido sin duda uno de los mayores desafíos enfrentados por la virología en los últimos tiempos. El virus causante, SARS-CoV-2, era un nuevo coronavirus que no se había visto antes en humanos. Sin embargo, el hecho de que el genoma del virus fuera publicado en un tiempo record fue un factor clave para poder abordar la situación. El virus, detectado por primera vez en Wuhan, China, en diciembre de 2019, se extendió a nivel mundial en cuestión de meses debido al transporte y la interconectividad global, declarándose como pandemia el 11 de marzo de 2021. Esta pandemia ha causado casi 8 millones de muertes en todo el mundo, siendo mucho más grave que la Pandemia de 2009. Su impacto ha sido enorme, afectando profundamente a la sociedad, la economía y la vida cotidiana a nivel global. Si bien se han desarrollado vacunas en un tiempo récord, persisten desafíos en cuanto a su distribución equitativa en muchos países.
En el futuro, la virología seguirá enfrentando grandes desafíos, siendo las zoonosis una de las principales amenazas. A medida que la población humana y la industrialización avanzan sobre hábitats silvestres, el contacto con nuevos huéspedes aumentará el riesgo de emergencia de patógenos. Además, el cambio climático jugará un papel importante al alterar la distribución de animales e insectos portadores de enfermedades.
El crecimiento demográfico global estimado en 9700 millones para 2050 traerá nuevos desafíos sanitarios, como pandemias más frecuentes. La urbanización masiva y los viajes internacionales diarios acelerarán la propagación viral. Es probable que surjan nuevos coronavirus derivados de murciélagos u otros animales, y el deshielo del permafrost con cadáveres antiguos preservados también replantea el riesgo de recrudecimiento de patógenos del pasado.
"One Health"
La resistencia a antivirales y la necesidad de vacunas anuales contra la influenza representarán grandes desafíos. Si bien los avances biomédicos son promisorios, se requerirá un enfoque global "One Health" que aborde los determinantes sociales, ecológicos y económicos de las enfermedades infecciosas.
El enfoque “One Health” se alinea perfectamente para abordar estos desafíos, ya que involucra a múltiples actores como salud humana, salud animal, agricultura, medio ambiente y seguridad alimentaria. Al estudiar de manera conjunta los factores que influyen en la transmisión de enfermedades, “One Health” permite implementar medidas de prevención, detección temprana y mitigación de pandemias de manera integral. Algunas estrategias clave incluyen la vigilancia conjunta de patógenos, el manejo sustentable de hábitats y fauna silvestre, la mejora en prácticas agropecuarias y el fortalecimiento de los sistemas de salud a nivel local.
De este modo, la virología tendrá un papel fundamental para dar respuesta a estos grandes desafíos y hacer frente a las amenazas emergentes. Gracias a los avances continuos en tecnologías genómicas, microbiología y enfoques multidisciplinarios como “One Health”, la virología se encuentra en mejor posición que nunca para comprender, prevenir y controlar las enfermedades infecciosas que amenazan a la salud global. Solo mediante el trabajo colaborativo de investigadores de todas las áreas involucradas podremos desarrollar estrategias efectivas que nos permitan enfrentar de manera sustentable las pandemias del futuro.
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(*) Decano del Colegio de Biólogos de Lambayeque.
respuesta de Alessandra Caro el 2021-12-01.
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