El editor autoriza la reproducción de este libro, total o parcialmente, por cualquier medio, actual o futuro, siempre y cuando sea para uso personal y no con fines comerciales.

NOTA DEL AUTOR

Los virus son unos inquietantes desconocidos. Los protagonistas de este libro son dos virus que no existen, el RE-VI y el XicuV. Mi intención ha sido escribir un texto sencillo sobre un tema complejo, priorizando que sea ameno y comprensible. De modo que crear un par de ellos a medida me pareció la mejor fórmula para poder explicar la mayor cantidad de ideas interesantes con el menor número de palabras posible. Por supuesto, para mantener el realismo, han recibido un par de nombres incómodos, como los virus de verdad, pero no existen ni reflejan con exactitud ninguno concreto.

El campo de estudio de los virus es realmente amplio y complejo, pero este libro está escrito para desvelar sus secretos de forma simple, coloquial y directa, lo cual implica hacer concesiones. Así que no está escrito para virólogos, químicos ni científicos en general, sino para lectores con ganas de aprender. Con esa idea se han hecho adaptaciones en beneficio de la comprensión y la claridad, y carece deliberadamente de referencias científicas.

Las situaciones que se plantean como ejemplos han sido ideadas para facilitar la lectura. Asimismo, se ha evitado terminología específica y se han generalizado algunos conceptos. Por ejemplo, los anticuerpos se han usado en ocasiones como único elemento de nuestras defensas, y se han ignorado matices químicos como la existencia de isótopos o la aparición del deuterio. Para ser minuciosos habría hecho falta citar muchos otros términos, pero esto habría alargado las explicaciones. En resumen, he escrito sobre virus sin usar la palabra «cápsida», que es como escribir sobre cine sin mencionar El Padrino. Y aun así, este libro refleja de forma precisa, aunque intencionadamente desahogada, y con fundamento científico, la realidad de los virus y de su convivencia con nuestra especie. Es un intento de desnudarlos y de dejarlos sin la muralla que los aísla del medio (que, por última vez, es la cápsida).

TODO ES LO MISMO

Electrones, protones, neutrones, átomos, moléculas, macromoléculas… la ciencia maneja una cantidad agotadora de términos para referirse a la materia. Son palabras que describen las piezas de distinto tamaño de las que está formado todo lo que existe en el universo y cómo se ensamblan.

Los objetos están hechos de estos ladrillos, una roca caliza está constituida por carbonato de calcio (CaCO₃), que es el resultado de la unión de calcio, carbono y oxígeno en unas proporciones y condiciones determinadas. En los seres vivos, como en la roca caliza, también abundan el carbono, el oxígeno y el calcio. Los seres vivos estamos hechos del mismo material que los inertes, pero la receta produce un resultado claramente distinto. ¿Qué determina que los átomos se unan para crear materia viva y no inerte? Entendemos sin dificultad en qué consiste estar vivo porque sentimos que lo estamos, incluso si no conocemos la definición precisa de vida. Y no necesitamos conocerla para asegurar que una gallina y un árbol están vivos, y un televisor y una piedra caliza, no. Si existe, la respuesta tiene que ver con el ADN, pero no adelantemos acontecimientos.

¿Están vivos los virus? La mayoría de nosotros podría intuir que sí, porque al ser agentes infecciosos parecen muy dinámicos. Pero la definición de vida no incluye el dinamismo, si no, el viento estaría vivo. Aunque pueda sorprender, gran parte de la comunidad científica no considera los virus seres vivos, y el debate tiene su interés y ayuda a comprenderlos.

Los átomos de los que se compone la materia, tanto viva como inerte, aparecieron mucho antes que la vida y que nuestro planeta. Los primeros surgieron muy poco después del origen de la expansión del universo, hace unos trece mil ochocientos millones de años. Desde entonces, los átomos de hidrógeno y helio que surgen de la fusión de un número bajo de neutrones, protones y electrones andan sueltos. Unos millones de años más tarde, empezaron a aparecer átomos un poco más complejos (con más electrones, protones y neutrones), hasta que, poco a poco, se completaron todas las combinaciones que refleja la tabla periódica de los elementos. Por ejemplo, el carbono está constituido por átomos que contienen 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones. Todos los átomos con esa proporción tienen las características de lo que llamamos carbono, y siempre que encontremos 26 protones, 29 neutrones y 26 electrones tendremos hierro.

Desde su origen en la juventud del universo, los átomos más veteranos ya se enlazaban para formar algunas combinaciones simples produciendo moléculas muy elementales (por ejemplo, 2 hidrógenos para dar lugar a H₂). Y progresivamente, los nuevos átomos que aparecían se unían para formar otras moléculas más complejas (como el H₂O). En la materia todo es cuestión de escala: los neutrones, protones y electrones se juntan para formar átomos, y a una escala mayor los atómos se combinan para dar lugar a moléculas.

Diez mil millones de años después de su origen, con un universo ya consolidado, parte de esa materia formó nuestro planeta. La Tierra apareció hace cuatro mil quinientos millones de años, unos quinientos millones de años antes de que ocurriese el accidente de la vida. Para entonces, hacía mucho que había surgido el universo y habían aparecido todos los átomos. En nuestro planeta, a partir de esa materia aparecieron nuevas moléculas y algunas de ellas acabaron permitiendo el origen de la vida1.

MANTENER LA CASA ORDENADA O COMPRARSE UNA NUEVA

Células, membranas, ADN, ARN, proteínas, lípidos… Otra lista de términos científicos que a primera vista impresiona. Todo en esa retahíla de palabras representa maneras complejas de organizar la materia que forma parte de los seres vivos (moléculas, o grandes conjuntos de ellas).

La célula es la unidad mínima de la vida, su característica más representativa es la membrana que la separa del mundo exterior en un compartimento aislado. Esa membrana está constituida por lípidos, moléculas que generan una barrera viscosa, aunque sólida, que separa la vida de lo inerte. Estas moléculas grasas que generan compartimentos independientes no son suficientes para definir algo como vivo, pues de lo contrario las pompas de jabón estarían vivas. La célula es más que una simple esfera, es una unidad compleja de funcionamiento, es, digámoslo así, como una empresa. Aunque sean pequeñas para el mundo que habitualmente contemplamos con nuestros ojos (hechos de millones de ellas), las células tienen un alto grado de autonomía y un interior repleto de departamentos perfectamente coordinados. Y, por supuesto, cada célula tiene un director general: el ADN.

Los seres vivos estamos compuestos por una o más células. Durante muchos millones de años, en la Tierra solamente hubo vida unicelular, seres semejantes a las bacterias. Poco a poco fueron surgiendo las primeras congregaciones de células que acabarían dando lugar a los seres pluricelulares, como los hongos, las plantas y los animales. La especie humana, concretamente, es un ser pluricelular con unos treinta billones de células en el cuerpo.

Los virus no son parientes de la gran familia que surgió hace cuatro mil millones de años. No pertenecen al linaje del que descendemos, con mayor o menor número de cambios genéticos, todos los seres vivos incluidas las bacterias que viven en aguas fecales, los hongos que le salen al queso, las ortigas urticantes, las serpientes venenosas y los seres humanos.

Los virus no son células, son poco más que fragmentos 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 deben producir, tanto para colocar en sus membranas como para fabricar su andamiaje, o para coordinar sus procesos y sus reacciones químicas particulares. En resumen, las proteínas son las moléculas que ejecutan los designios del ADN, y, como cada tipo de célula tiene una función, tendrá, por tanto, sus propias antenas en su membrana.

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Un día en la vida de un virus

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UN POCO DE FICCIÓN PARA ENTENDER LA REALIDAD

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