Investigadora Gloria Arriagada: “Todos somos parte virus”

Escrito por: Eliette Angel V.

Las palabras de Gloria Arriagada, investigadora del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB) de la UNAB, suenan totalmente contra la corriente estos días: “Todo el mundo cree que los virus son malos y no necesariamente, los virus también nos han ayudado a evolucionar, son parte de nosotros”.

La doctora Arriagada ha enfocado su carrera en investigar virus que ahora forman parte de nuestro genoma, conocidos como virus endógenos, los que pueden cumplir funciones tan trascendentales como gatillar la formación de la placenta en los mamíferos. “Si ese virus no hubiese infectado a los ancestros de los mamíferos, ahora nosotros seríamos marsupiales. Probablemente no podríamos formar placenta”, dice con convicción la investigadora líder del Laboratorio de Virología del ICB. De hecho, cerca de un 8% de nuestro propio genoma está conformado por estos “virus fosilizados”.

En guerra frente a un enemigo invisible

La docente también se ha dedicado a investigar a virus patógenos, esos que infectan a los seres vivos. Principalmente se ha enfocado en unos llamados retrovirus. Aunque en los próximos días, comenzará a dedicar una parte importante de su energía a otro tipo de virus, uno que cambió totalmente el mundo como lo conocíamos: el coronavirus. Efectivamente, la doctora Arriagada encabeza el equipo de diagnóstico de Covid-19 del Instituto de Ciencias Biomédicas de la UNAB, una de las 15 universidades del país que reconvirtió sus laboratorios en centros de la red diagnóstico nacional del Covid-19.

De lunes a domingo, cinco profesionales del ICB procesarán muestras provenientes del Servicio de Salud Metropolitano Central (SSMC), que incluye la comuna de Santiago, donde se encuentra emplazado el laboratorio de virología, además de Estación Central, Cerrillos, Maipú y parte de Pedro Aguirre Cerda.

La investigadora piensa en esta labor como su aporte en una situación muy similar a la guerra, claro que contra un enemigo invisible. “Si estamos en guerra y tenemos un conocimiento que puede apoyar, tenemos que hacerlo, cada uno tiene que hacer su esfuerzo. En este caso, los científicos que estamos combatiendo una epidemia, tenemos que poner nuestros conocimientos al servicio de aquello en lo que se pueda ayudar, ya sea en diagnóstico o en el desarrollo de nuevas terapias o tecnologías, como nuevos sistemas de respiradores. Todos pueden aportar de alguna manera”, comenta Arriagada, quien realizó su postdoctorado en virología en la prestigiosa Universidad de Columbia, en Nueva York, actual epicentro de la pandemia del coronavirus en Estados Unidos.

Justamente fue en la U. de Columbia cuando la doctora Arriagada comenzó a investigar los retrovirus, que causan enfermedades como el VIH o algunos tipos de cáncer. Partamos por lo básico.

Es polémico decir que los virus son seres vivos, se les llama “entidades biológicas” porque, en realidad, esencialmente son material genético (ADN o ARN) y proteínas que lo protegen, las cuales además actúan como “llaves” que logran abrir cerraduras -otras proteínas-, que se encuentran en las membranas de células del sistema inmune, como sería el caso del retrovirus del VIH.

Cual caballo de Troya, la única función de los virus es engañar a las células de los seres vivos, los hospederos, para poder inyectar su material genético y así reproducirse, dejando a las células inhabilitadas para realizar su función primordial, enfermándonos.

Pero los retrovirus pueden ir más allá.

Los retrovirus poseen una especie de tijera (una proteína viral llamada integrasa) que corta el ADN del hospedero integrándose, “metiéndose entre medio”. Eso es lo que sucede cuando el VIH infecta células del sistema inmune o cualquier otro retrovirus infectando estas llamadas células somáticas. Esto también puede pasar en las células germinales -óvulos o espermios- y de ahí vienen los virus endógenos (los que dieron origen a la placenta en los mamíferos). “Ahora ese individuo trae ese genoma que era de un virus como parte de su propio genoma”, explica la también directora del Magíster en Biotecnología y Ciencias de la Vida de la UNAB.

Al ingresar a la UNAB en 2012, la doctora Arriagada siguió estudiando a los retrovirus, uno simple conocido como leucemia murina, que causa cáncer en los murinos (más conocidos como ratones y ratas del viejo mundo), y otro más complejo y causante de otra pandemia: el VIH. “Estudiaba la maquinaria celular que permite el tráfico de retrovirus desde la membrana plasmática hacia el núcleo. Los primeros resultados los obtuvimos con este retrovirus simple, así que me concentré en él”, explica.

“Los estudios en VIH los dejamos un poco de lado por temas técnicos. Igual teníamos un par de candidatos responsables de mover el VIH desde la membrana plasmática hacia el núcleo, que no alcanzamos nunca a testear. Después aparecieron dos o tres publicaciones demostrando que nuestros candidatos sí eran importantes en este proceso”, recuerda la viróloga con una sonrisa burlona. Entender cómo se mueven los virus es conocimiento esencial para el desarrollo de futuros fármacos o terapias que frenen su propagación.

Estaba enfocada en los retrovirus, cuando su mejor amigo, el zoólogo escocés Robert J. Gifford, a quien conoció en su postdoctorado en Nueva York, predijo mediante análisis bioinformático algo que remeció a la relativamente pequeña comunidad mundial de virólogos: no sólo los retrovirus causan virus endógenos, estos pueden provenir de todas las familias de virus. En paralelo, científicos de distintas partes del mundo encontraban vestigios de casi todos los tipos de virus en genomas de diversos animales. La predicción era real.

En eso se liberó el genoma del degú y de la chinchilla, roedores propios de Chile. Mediante análisis bioinformático, “Robert encontró en el degú varios genes derivados de parvovirus (otro tipo de virus que deriva su nombre de “parvo” o pequeño en latín). Estas inserciones ocurrieron hace miles de millones de años atrás y a lo largo de la evolución del hospedero. Muchas de estas secuencias han ido mutando. Pero en este caso, estaba intacta”, comenta la viróloga abriendo sus ojos.

Como era de esperar, su amigo le dijo: “‘Gloria, ¿por qué no te consigues un degú?` ´¿Un qué?`, le respondí. Yo no conocía a los degú, así que tuve que aprender de ellos. Por suerte, se usan como modelo animal y en la Universidad de Valparaíso tienen una colonia. Nos facilitaron los restos de un animal usado para otro experimento. Así pudimos verificar en el ADN genómico del degú que lo que estaba predicho por bioinformática era real”, explica con más emoción. Pero las sorpresas no terminaban ahí.

Cuando un virus pasa a formar parte del ADN de su hospedero, específicamente forma parte de un gen, que son los que contienen las instrucciones para construir productos que la célula requiere para funcionar, principalmente, proteínas. Aunque también existe “basura genética”, que no expresaba ningún producto. Originalmente, se pensaba que gran parte de los virus endógenos formaban parte de esa basura genética. Pero en este caso, no. “Vimos que se expresaba, que se generaba el ARN. Ahora tengo a un estudiante de doctorado investigando que esto efectivamente se traduce y hay una proteína en el hígado del degú que deriva de un virus. Lo que nos falta hacer es determinar cuál es su función. Pensamos que podría ser un antiviral porque si este fuera un virus de verdad, se replicaría en el hígado y después se repartiría al resto del organismo. Entonces si está ahí, debiera ser porque evita que se replique”, detalla la doctora Arriagada.

Y añade: “Me pareció extremadamente interesante que estas secuencias se mantengan intactas no por azar, sino porque hay una presión selectiva de mantenerlas intactas. En el caso de los retrovirus, que son lo que más se conoce, muchos de ellos tienen una función celular esencial para sus distintos hospederos. Pero, ¿qué pasa con los parvovirus? No se sabe nada. Fuimos los primeros en demostrar que estos elementos que están intactos, se expresan”.

Luego, en 2018 un grupo japonés demostró que en el elefante había “un elemento muy parecido al que nosotros habíamos encontrado en los degú, que también se expresa en su hígado. O sea, tienes dos especies que están en dos continentes diferentes, que provienen de linajes distintos, pero hay una evolución convergente. ¿Por qué está ahí? Esa es como la pregunta que me lleva adelante. Debe de haber alguna función realmente importante”, reflexiona la viróloga.

“Hemos puesto más esfuerzo en los parvovirus endogenizados porque encontrar que un virus sea bueno es como ir en contra de lo que está pasando ahora. Estos parvovirus están presentes en tantas especies de animales que algo bueno tienen que estar haciendo. Todos somos parte virus, ése es el lema”, concluye la investigadora.