Daniel Closa - 100 coses que cal saber dels virus

D’altra banda, a part del DNA, al virus també li cal que es fabriquin les seves proteïnes. Les de la càpsida, algunes que té a dins per empaquetar el DNA, ocasionalment algunes que actuen inhibint les defenses de les cèl·lules i sovint n’hi ha algunes que encara no sabem quina funció tenen. El virus necessita que es fabriquin totes i en grans quantitats.

Però tampoc no hi ha cap problema. La maquinària cel·lular encarregada de fer RNA i de fabricar proteïnes a partir de l’RNA es posa a disposició del virus i li fa la feina. Amb el temps, la cèl·lula s’anirà omplint de proteïnes i de DNA del virus, de manera que al final només caldrà que s’empaquetin convenientment totes les còpies del virus que es puguin construir. Hi ha un munt de detalls sobre com es mouen les proteïnes per la cèl·lula, com s’inhibeixen enzims que podrien degradar-les o com surt del DNA víric del nucli que són objecte d’investigació, ja que serien punts on es podria actuar amb algun fàrmac per tallar la producció de més virus i aturar la progressió de la malaltia.

Però de moment encara no tenim manera de frenar-lo i, quan ja hi ha molts virus, comencen a anar sortint de la cèl·lula per encaminar-se cap a altres cèl·lules on aniran repetint el procés sense aturador.

Quan els investigadors van trobar-se que alguns virus feien servir RNA com a material genètic, va resultar una sorpresa important. L’RNA del virus podia fer-se servir per promoure la fabricació de noves proteïnes, però com aconseguien fer més còpies de l’RNA? L’enzim que fan servir les nostres cèl·lules per fabricar l’RNA s’anomena RNA-polimerasa , però només serveix per fer còpies a partir d’un motlle de DNA.

En realitat, el seu desconcert hauria d’haver sigut encara més gran, ja que els virus se les han empescades de diferents maneres per solucionar-ho. Ara sabem que entre els gens vírics n’hi ha que serveixen per fabricar una RNA-polimerasa que fa les còpies directament a partir de l’RNA. Hi ha detalls més tècnics, que fan passar una bona estona als investigadors i que els permeten separar categories de virus RNA de cadena directa, de cadena inversa o bicatenaris, però no canvien l’essència del sistema.

És un sistema ràpid i eficient, però que està sotmès a més errors que el sistema de la cèl·lula. Els nostres enzims, per treballar amb DNA i RNA, verifiquen amb molta cura que no es cometin errors quan fan la còpia. I, si detecten errors, disposen de sistemes de correcció i reparació. Per això les nostres cèl·lules tenen una taxa de mutació relativament baixa. Però, en el cas de l’RNA-polimerasa del virus, el nombre d’errors que comet és d’un per cada deu mil intents. Sembla poc, però és que els nostres enzims en comenten un de cada cent mil intents!

Això vol dir que, quan es facin còpies del material genètic del virus, apareixeran mutacions amb freqüència. Però això li és igual, al virus. Moltes de les còpies que faci no serviran, però, com que en fa tantíssimes, continuarà infectant sobrerament. D’altra banda, algunes d’aquestes mutacions poden generar virus amb més capacitat per infectar. En realitat, és gràcies a aquests sistemes de còpia poc precisos que els virus poden anar evolucionant molt més ràpidament que cap altre organisme.

De virus que funcionin amb RNA en tenim molts i de molt coneguts. El de la grip, el coronavirus, el de la poliomielitis, el de l’Ebola, el de la febre groga, el del xarampió o el de la ràbia. Fins i tot el del refredat comú és un virus RNA.

Però, si amb tot això no en tenim prou, també hi ha una altra família de virus que tenen RNA però que fan servir un sistema encara més sofisticat per infectar i multiplicar-se. Una família de virus que es van fer famosos a finals del segle passat a causa de l’epidèmia de la sida: els retrovirus. Aquests es mereixen un capítol a part.

Si ets un virus que ha aconseguit infectar una cèl·lula, de seguida et poses a segrestar la maquinària metabòlica per fer-la treballar per als teus interessos. En poques hores l’interior de la cèl·lula estarà ple de virus que aniran sortint a mesura que es tornin a muntar o, en casos extrems, la mateixa cèl·lula finalment rebentarà i alliberarà de cop tota la càrrega vírica.

Un sistema eficient de multiplicar-te, però poc sofisticat. Un virus sofisticat pot fer-ho millor si aconsegueix incorporar-se definitivament a la cèl·lula i, sense matar-la, fer que vagi fent còpies del virus al llarg de tota la vida. La manera és ficar-se dins del genoma de la cèl·lula. Essencialment, es tracta de fer un tall a la cadena del DNA cel·lular, ficar el DNA del virus entremig i tornar a segellar els extrems. El DNA del virus quedarà integrat al genoma de la cèl·lula. Quan la cèl·lula es multipliqui, el virus també ho farà, de manera que ja no s’haurà de preocupar pel sistema immunitari, per moure’s fins que trobi altres cèl·lules, ni per res.

En el cas dels virus DNA, això presenta complicacions però no són irresolubles. Molts dels virus que infecten bacteris fan servir aquest sistema. En canvi, els virus RNA ho tenen més complicat. L’RNA no es pot integrar dins el genoma de DNA de les cèl·lules.

Però parlem de virus. Sempre troben la manera! I en aquest cas han aconseguit un enzim que funciona al revés de com estàvem acostumats a veure-ho. Ja hem dit que la informació genètica funciona a partir del DNA, fent una còpia en RNA (gràcies a l’RNA-polimerasa) i després llegint l’RNA per fer proteïnes. Doncs determinats virus RNA disposen d’un enzim que funciona com l’RNA-polimerasa però exactament al revés. El que fa és una còpia en DNA a partir d’un original d’RNA. El mecanisme normal, del DNA cap a l’RNA, s’anomena transcripció , de manera que aquest sistema que funciona al revés el van anomenar retrotranscipció . L’enzim que se n’encarrega és una retrotranscriptasa i els virus que ho fan són els retrovirus.

Una vegada feta una còpia de DNA, ja es pot integrar dins del genoma i per fabricar més virus només haurà de deixar que la cèl·lula faci el de sempre. Còpies d’RNA a partir del DNA.

El retrovirus més conegut és el virus de la immunodeficiència humana, o VIH, responsable de la sida. La pandèmia que va canviar per sempre la manera com els humans veiem la sexualitat. Però no va ser el primer retrovirus descobert. El primer a identificar-se era un que causava una malaltia anomenada sarcoma de Rous en l’aviram. De manera que, quan va arribar la sida, ja coneixíem els retrovirus, però, com que no afectaven els humans, es veien com una de tantes curiositats d’aquests organismes i poca cosa més.

Malgrat tots els problemes que portin els virus, cal dir que la retrotransciptasa ha resultat ser un dels enzims més útils per a la biomedicina i hem trobat la manera de fabricar-la i fer-la servir per a multitud d’aplicacions. Fins i tot per combatre els virus. Alguna de les proves que es fan per detectar la presència de virus RNA, com els coronavirus (la famosa PCR), funciona, entre altres coses, gràcies a la retrotranscriptasa obtinguda dels retrovirus.

Els retrovirus tenen la capacitat d’incorporar-se al genoma i quedar-s’hi integrats com si fossin un gen més, fins que s’activen i comencen a fer virus de nou. Això vol dir que, en un moment donat, podem tenir retrovirus ficats entre els nostres gens sense ser-ne conscients. Aquesta possibilitat es va confirmar quan es va poder disposar de la tecnologia per seqüenciar genomes. Ara sabem que, de mitjana, cada un de nosaltres porta incorporats al genoma una mica més de… 90.000 retrovirus!