Ha arribat l’hora de conèixer la virosfera

Nova YorkAl mes de gener viròlegs xinesos van aïllar el virus que provoca la covid-19. A principis de març un equip de viròlegs van batejar el nou virus: SARS-CoV-2. Per fer-ho, el van haver de fer passar el primer d’una cua quilomètrica.

En els últims anys els científics han descobert que el món de la diversitat vírica -que de vegades anomenen virosfera -és inimaginablement vast. Han revelat l’existència de centenars de milers d’espècies noves a les quals encara s’ha de posar nom, i sospiten que n’hi ha milions, potser fins i tot bilions, esperant a ser descobertes. “Només cal dir que hem catalogat una fracció minúscula de la virosfera”, comenta Edward Holmes, de la Universitat de Sydney.

Poc després del descobriment dels virus a les acaballes del segle XIX, els científics es van adonar que les diverses espècies provocaven malalties diferents, com la ràbia o la grip. Més endavant els viròlegs van aprendre a reconèixer noves menes de virus a través de la cria en laboratoris, en què es feien palesos certs trets biològics més subtils. Després de decennis de feina laboriosa, els viròlegs han posat oficialment nom a 6.828 espècies de virus (aquesta xifra n’inclou aproximadament un miler que el Comitè Internacional de Taxonomia de Virus acceptarà formalment al llarg de les pròximes setmanes). En qualsevol cas, aquesta és una quantitat irrisòria si tenim en compte que els entomòlegs han donat nom a 380.000 espècies d’escarabats, sense anar més lluny.

Una cacera genètica

En els últims anys, però, els viròlegs han canviat la seva manera de sortir de cacera. Ara busquen miques de material genètic en mostres (aigua, fang, sang...) i fan servir programes informàtics sofisticats per reconèixer-hi gens vírics.

Matthew Sullivan, viròleg de la Universitat Estatal d’Ohio, ha recorregut a aquest mètode per buscar virus que infecten les espècies marines. Sullivan i el seu equip han analitzat material genètic present a l’aigua de mar recollit en una volta al món feta amb finalitat científica. Alguns dels gens pertanyien a espècies que la ciència ja coneixia, però molts eren nous. El 2016 el Dr. Sullivan i els seus companys van informar de l’existència de més de 15.000 virus, cadascun dels quals correspon a una nova espècie.

Són més del doble de totes les espècies de virus identificades anteriorment. El Dr. Sullivan creia que, d’aquesta manera, haurien pràcticament esgotat la diversitat de virus del medi marí. Però van continuar recollint aigua i van inventar-se mètodes nous per examinar-la buscant material genètic de virus. El 2019 van informar que havien descobert un total de 200.000 espècies. “Ja he deixat de dir: «Ja hem acabat»”, comenta el Dr. Sullivan.

Altres investigadors també estan descobrint milers de virus nous. “A hores d’ara, estem en la fase [de creixement] exponencial”, assenyala el Dr. Jens H. Klum, viròleg en cap de la Instal·lació Integrada de Recerca de Fort Detrick (Maryland, EUA). “Si algú m’ofereix un milió de dòlars i surto a buscar mostres de cogombres de mar, et portaré 10.000 virus nous”.

La dificultat de descriure

Avui dia la descripció formal d’un virus és encara una tasca laboriosa. Quan investigadors xinesos van aïllar el virus causant de la malaltia covid-19 a principis d’any, van constatar que presentava una corona de proteïnes distintiva. Aquest tret característic els va indicar que pertanyia a la família dels coronavirus, que consta de 39 espècies conegudes. L’Organització Mundial de la Salut es va basar en aquesta descoberta per batejar la malaltia que provoca com a “malaltia per coronavirus 2019” (en anglès, coronavirus disease 2019, abreujat com a covid-19 ).

Per determinar exactament a quin tipus de coronavirus s’enfrontaven, els viròlegs en van seqüenciar els gens. El virus era semblant genèticament al que va ocasionar el brot de SARS del 2002. Al mes de març el Comitè Internacional de Taxonomia de Virus va declarar que tots dos virus pertanyien a la mateixa espècie. El virus que provoca la SARS és conegut com a SARS-CoV, de manera que al que causa la covid-19 el van batejar amb el nom de SARS-CoV-2.

Els virus dels quals es té una millor comprensió són aquells que infecten els humans. El cas, però, és que tan sols unes 250 espècies de virus ens trien com a hoste. “Als humans ens infecta una fracció insignificant de la virosfera”, indica el Dr. Holmes.

Si bé encara hi ha centenars de milers d’espècies que esperen que els posin nom, els viròlegs creuen que n’hi ha moltes més que esperen a ser descobertes. El Dr. Holmes calcula que els virus que infecten els animals, les plantes, els fongs i els protozous (el grup d’éssers vius anomenat eucariotes) ascendeixen a 100 milions d’espècies.

Els bacteris i altres microbis unicel·lulars, per la seva banda, pertanyen a un altre grup d’éssers vius que es coneix com a procariotes. En un article publicat a la revista Microbiology and Molecular Biology Reviews el 4 de març, el Dr. Kuhn i els seus col·legues afirmen que, pel cap baix, existeixen 100 milions d’espècies de virus que infecten els procariotes.

Tanmateix, hi ha investigadors que sospiten que en realitat hi ha un nombre d’espècies de procariotes molt superior a les que es coneixen, la qual cosa implicaria l’existència de moltes més espècies de virus. La xifra real podria ascendir fins a 10 bilions, ni més ni menys.

La dificultat de classificar

La comunitat científica haurà de determinar la relació que cadascuna d’elles guarda amb els altres virus, un exercici molt més difícil per als virus que per a altres formes de vida que ens resulten més familiars, com els animals i les plantes.

Els científics que estudien els animals i les plantes poden recórrer al sistema contrastat de classificació que va concebre Carl von Linné al segle XVIII. La nostra espècie, a tall d’exemple, pertany a la classe dels mamífers i, a un nivell més genèric, al regne dels animals. Els viròlegs, per contra, tenen dificultats per dilucidar les classes i regnes existents a la virosfera. Una part del problema és que els virus tenen tendència a intercanviar gens amb altres espècies, per la qual cosa es fa difícil delimitar-ne amb claredat els diversos grups.

A més, molt sovint es dona el cas que un virus nou no encaixa en les categories existents. Al febrer es va donar a conèixer un exemple extrem d’aquesta circumstància quan un equip de científics que buscaven virus en un llac en va trobar un de nou que van anomenar yaravirus. Dels seus 74 gens, 68 són diferents de tots els que es coneixien en virus.

Megataxonomia vírica

En els últims anys el Dr. Kuhn i els seus col·legues han intentat posar ordre en aquest caos. Han desenvolupat el que denominen una megataxonomia per classificar els virus que sembla que funciona. L’equip ha classificat els virus en funció de si posseeixen un conjunt de “gens distintius” o més d’un. Alhora, ha buscat grups d’espècies que intercanvien gens entre elles amb més intensitat que amb altres grups. “Ja tenim a l’abast un sistema coherent que explica l’organització global del món dels virus”, escriuen en un article recent. En una entrevista, el Dr. Kuhn explica: “Finalment, tots plegats vam quedar una mica sorpresos que aquest sistema sigui tan lògic”.

El Dr. Kuhn i el seu equip van enviar el sistema al Comitè de Taxonomia i el científic assegura que és probable que l’acceptin aviat. Tot i això, la megataxonomia està lluny de ser completa. El yaravirus, per exemple, encara està despenjat: solitari i inclassificable.

Hi ha investigadors que es mostren escèptics pel que fa a la megataxonomia. El Dr. Holmes és del parer que és massa aviat per mirar d’establir-ne una, considerant el poc grau de coneixement de la diversitat dels virus de què es disposa. “Quin sentit té bastir un sistema tan rígid que podria ensorrar-se a mesura que anem obtenint més mostres?”, es demana. El Dr. Kuhn sosté que val la pena començar a construir un sistema, encara que se l’hagi d’ajustar més endavant.

Ordenar la virosfera no és un mer repte intel·lectual, assenyala el Dr.Kuhn. A les instal·lacions de Fort Dietrick, el científic du a terme experiments amb alguns dels virus més perillosos del món, com ara el de l’Ebola i el SARS-CoV-2. Obtenir una millor comprensió de la virosfera podria ajudar el Dr. Kuhn i el seu equip a dissenyar maneres de combatre aquestes amenaces i d’altres que encara desconeixem. “Hem d’entendre el que hi ha per allà fora”, sentencia.

Traducció d’Ignasi Vancells