Hace unos 30 millones de años, un virus infectó a nuestros ancestros primates y uno de sus genes quedó atrapado en sus genomas. Con el tiempo, este gen viral se volvió «domesticado» y territorial. Ayudó a los primates a combatir otros virus al evitar que ingresaran a las células. El invasor, conocido como Suppressyn (SUPYN), todavía existe hoy y todavía nos está ayudando: un nuevo estudio revela que este traidor viral podría ayudar a la placenta a proteger a los embriones de la infección viral.
“Es una hermosa historia respaldada por experimentos muy sólidos”, dice Giulia Pasquesi, bióloga evolutiva de la Universidad de Colorado, Boulder, que no participó en el trabajo. Encontrar más genes virales de este tipo, dice, podría ayudarnos a aprovechar o aumentar nuestras propiedades antivirales inherentes sin la necesidad de desarrollar nuevos medicamentos o vacunas. “Están todos estos elementos que ya tenemos en nuestro genoma”.
Los virus que incrustan su material genético en nuestro genoma se conocen como retrovirus. El VIH es probablemente el ejemplo más famoso; una vez integrado en nuestros genes, secuestra la maquinaria celular de nuestro cuerpo para producir más virus. Si infectan espermatozoides u ovocitos, los precursores de los óvulos, sus genes pasan a formar parte de nuestro ADN y pueden transmitirse a nuestra descendencia.
Una vez que un fragmento de ADN viral se incrusta en nuestro genoma, se conoce como retrovirus endógeno (ERV). Alrededor del 8% del genoma humano consiste en secuencias ERV que han quedado atrapadas en nuestro ADN desde que infectaron a un ancestro humano hace millones de años. Estos genes han perdido su función viral original con el tiempo, pero eso no significa que sean inútiles.
Para averiguar qué ERV aún pueden estar activos en el cuerpo humano, el biólogo molecular Cedric Feschotte de la Universidad de Cornell y sus colegas escanearon el genoma humano en busca de secuencias de ERV que sospechaban que podrían codificar proteínas. Encontraron 1507 de estas secuencias, aproximadamente la mitad de las cuales parecían estar haciendo algo en los tejidos humanos.
Un ERV apareció en un gen humano conocido como Supresión (SUPYN), que codifica una proteína producida en la placenta y en embriones humanos tempranos. SUPYN se une a un receptor en las superficies celulares conocido como ASCT2, el mismo receptor que otra proteína derivada de ERV llamada Syncytin usa para formar enlaces entre las células. En su vida anterior como retrovirus, Syncytin podía fusionarse con las membranas celulares para ingresar a las células; su forma moderna permite que la placenta se forme durante el desarrollo fetal al fusionar las células.
La evolución de la placenta podría no haber sido posible sin ella. “Se podría argumentar que sin los retrovirus no tendríamos mamíferos”, dice Welkin Johnson, virólogo del Boston College. “Es casi como si la vida no hubiera evolucionado como lo hizo”.
Pero ASCT2 también es un talón de Aquiles para los mamíferos. Los virus llamados retrovirus tipo D lo usan para eludir las defensas celulares para colarse en las células y causar una variedad de enfermedades en muchos animales, incluidos los primates no humanos. (Sin embargo, no se sabe que ninguno infecte a los humanos). Feschotte dice que esto podría haber presentado un gran desafío para los primeros animales si no tuvieran una forma de protegerse contra estos retrovirus. La protección de la placenta sería particularmente importante, ya que los retrovirus que infectaron un embrión en una fase temprana del desarrollo podrían ingresar en los espermatozoides y los óvulos.
Cuando Feschotte y sus colegas infectaron experimentalmente células placentarias humanas con retrovirus, descubrieron que SUPYN competía contra los patógenos al bloquear los receptores ASCT2, lo que imposibilitaba que los virus ingresaran a las células. Las células parecían activar SUPYN cuando detectaban un virus, lo que sugiere que codifica una proteína antiviral, informan hoy los investigadores en Ciencias.
Johnson señala que no está claro si SUPYN realmente bloquea algún virus en las personas: aunque los retrovirus tipo D pueden infectar a los macacos y otros primates, ninguno de ellos parece infectar a los humanos. Los autores “tienen los medios y el motivo; el problema es la oportunidad”, dice. “Todo es culpa por asociación”.
Aún así, Johnson elogia el periódico. Señala que es posible que SUPYN haya evolucionado para bloquear un virus que ahora está extinto, o tal vez es tan bueno en su trabajo que evita que los virus enemigos se afiancen.
Pasquesi agrega que es técnicamente impresionante que los autores hayan logrado descubrir qué receptor estaban usando estos retrovirus para ingresar a las células. Actualmente está trabajando en un estudio similar que mapea los ERV domesticados en el genoma humano y ha encontrado alrededor de 30 que parecen ser importantes para el sistema inmunológico humano. “Es asombroso cómo nuestro propio cuerpo produce todos esos pequeños antivirales”, dice ella.
El equipo de Feschotte ahora planea trabajar con las docenas de otros retrovirus activos que identificaron. Señala que aunque Suppressyn se reconoce como un gen humano funcional, el 99 % de los otros ERV activos que encontraron simplemente parecen ADN basura sin importancia, pero las apariencias pueden ser engañosas. “Existe este tesoro oculto de proteínas potenciales”, dice. “Existe al menos el potencial de que estos tesoros tengan actividades interesantes para la medicina, la fisiología o el desarrollo”.