De hospitales al subte y las cloacas: identificaron más de 40 mil virus nuevos ocultos en 102 ciudades del mundo

Durante décadas, la investigación virológica estuvo guiada por un sesgo inevitable: los científicos buscaban virus porque ya sabían que causaban enfermedades. Todo lo demás permanecía fuera del radar. Esa brecha empezó a cerrarse con técnicas de secuenciación masiva que permiten analizar todos los microorganismos de una muestra a la vez, sin saber de antemano qué se busca.

El resultado de aplicar ese enfoque a las ciudades fue contundente: más de 40.000 especies de virus de ARN nunca antes descritas circulan en subtes, hospitales, bancos, suelos y cloacas de todo el mundo.

Los virus de ARN, que almacenan sus instrucciones genéticas en ARN en lugar de ADN, son responsables del dengue, el Zika, la gripe y el COVID-19. Pero lo que se conocía de este grupo era apenas una fracción de su diversidad real. Un estudio publicado en la revista Nature Communications analizó 2.922 muestras de 102 ciudades en 31 países, entre ellas São Paulo, y construyó el mayor catálogo de virus de ARN urbanos de la historia: el UPVAtlas, con 54.945 especies virales, el 77% jamás había sido descripto.

Conocíamos varios virus causantes de enfermedades, pero subestimamos enormemente la diversidad viral en la naturaleza. Cuando se busca un virus a partir de una dolencia, ya existe un sesgo, porque todos los que no generan síntomas quedan ignorados. Al analizar lo que hay en una muestra sin ese condicionamiento, obtenemos una visión mucho más amplia, afirmó Antônio Pedro Camargo, profesor del Departamento de Bioquímica del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP) y uno de los autores del estudio, según el comunicado de la Agencia FAPESP.

Un muestreo global en superficies de alto tránsito

La mayor parte de las muestras, 1.862 de las 2.922, fue recolectada por el consorcio MetaSUB, dedicado al estudio del microbioma de entornos urbanos. Para este estudio en particular, la recolección se realizó entre marzo y julio de 2020, mediante hisopos pasados por superficies de contacto frecuente: pasamanos, asientos y máquinas expendedoras de boletos. Las restantes provienen, según se detalla en el mismo paper, de una base de datos pública de secuenciación y abarcan muestras de suelos, sedimentos, agua corriente, aguas residuales e invernaderos.

El análisis se realizó mediante metatranscriptómica, una técnica que secuencia simultáneamente todas las moléculas de ARN presentes en una muestra. Camargo lo ilustró con una analogía: “Imagina que agarras un puñado de tierra. Ahí encontrarás bacterias, virus bacterianos, otros microorganismos, insectos, todo lo que puedas imaginar”. El procesamiento requirió geNomad, una herramienta bioinformática desarrollada por el propio Camargo que, según el comunicado, permite procesar millones de fragmentos de secuencias de material genético y determinar cuáles corresponden a genomas virales.

Para clasificar los hallazgos, los investigadores compararon las secuencias de la ARN polimerasa dependiente de ARN, la enzima encargada de replicar el material genético en todos los virus de este tipo, y reconstruyeron las relaciones evolutivas entre ellos.

Algunas secuencias eran tan distintas de todo lo conocido que los autores plantearon, de manera preliminar y sobre la base de análisis computacionales, la posible existencia de nuevas categorías taxonómicas: dos filos, que son las grandes divisiones en las que se agrupan los seres vivos y los virus, además de una clase y varios grupos sin clasificar.

“Todo esto es computacional. Se necesita más información para afirmar formalmente que son grupos completamente nuevos”, aclaró Camargo según el comunicado.

La mayoría de los virus hallados no infecta personas

El descubrimiento no implica que las ciudades estén pobladas de agentes capaces de enfermar a las personas. Solo alrededor de un tercio de las secuencias tenía huéspedes identificados, y más de la mitad de ese conjunto correspondía a virus que infectan bacterias. Una pequeña porción, en cambio, tiene potencial para infectar vertebrados.

Al cruzar los datos con la base VIRION, que compila asociaciones documentadas entre virus y vertebrados, los autores identificaron 60 virus capaces de infectar humanos y otros 47 que podrían afectar distintos mamíferos.

El estudio también detectó 166 bacteriófagos con historial de infección en cuatro cepas del grupo ESKAPE, que reúne patógenos de relevancia clínica como el Staphylococcus aureus. Según se detalla en el trabajo, este hallazgo podría abrir líneas de investigación sobre el uso de esos microorganismos para combatir bacterias resistentes, a través de la terapia de fagos.

Las cloacas, un monitor inesperadamente valioso

En términos generales, las superficies urbanas como calles, comercios y estaciones presentaron menor diversidad viral que los ambientes naturales, como suelos y sedimentos. Los autores interpretan esto como una señal de que la actividad humana tiende a homogeneizar esas comunidades.

Las aguas residuales fueron la excepción: mostraron uno de los niveles de diversidad más altos del relevamiento, lo que refuerza su potencial como herramienta de vigilancia ambiental, un mecanismo que cobró centralidad durante la pandemia de COVID-19.

El UPVAtlas establece un punto de partida para comparaciones futuras y permitirá indagar cómo cambia la comunidad viral de una ciudad a lo largo del tiempo y según sus condiciones ambientales.

“Hay un nivel de diversidad viral muy alto, mayor del que conocíamos. Creo que ese es el punto central del artículo”, concluyó Camargo según el comunicado de la Agencia FAPESP.