Un equipo de investigación ha identificado alrededor de 30,000 nuevas especies de un elemento biológico que está transformando el ámbito científico. Este descubrimiento, realizado por un grupo internacional de científicos, revela una nueva entidad en el microbioma humano, que presenta características distintivas que la posicionan entre los virus y los viroides, aunque no se clasifica como ninguno de estos agentes infecciosos.

A través de análisis bioinformáticos, se ha determinado que estas nuevas entidades son parte integral del microbioma, un ecosistema complejo compuesto principalmente por bacterias, además de hongos, protozoos y sus parásitos, incluidos los virus.

Este intrincado sistema biológico desempeña un papel fundamental en nuestra salud y está vinculado a enfermedades metabólicas como la obesidad y la diabetes, así como a trastornos autoinmunitarios y problemas mentales. Por lo tanto, es crucial investigar sus componentes, funciones e interacciones.
El hallazgo, liderado por el premio Nobel Andrew Fire de la Universidad de Stanford (EE.UU.), fue publicado en la revista Cell.

Un descubrimiento inesperado
En términos biológicos, los viroides son los agentes infecciosos más diminutos conocidos, por debajo de los virus. «Estos infectan a las plantas, y existen otros agentes similares a los viroides, como el virus de la hepatitis D humana y otros ARN análogos que afectan a los animales», explica De la Peña. A partir de este descubrimiento, el nuevo elemento, llamado «obelisco», será objeto de estudio y clasificación por parte de biólogos, quienes deberán aclarar la naturaleza de este nuevo escalón en la jerarquía biológica, detalla Marcos de la Peña, investigador en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) y coautor del estudio.

«Este descubrimiento no solo redefine nuestra percepción de la jerarquía biológica en el planeta, sino que también sugiere que aún hay mucho por descubrir en el ámbito microbiológico», destaca el virólogo español. «Hemos tenido sospechas de que debía existir algo más, ya que era sorprendente que estos simples agentes infecciosos de ARN circular fueran tan escasos (solamente se conocían unas 50 especies desde su identificación hace 50 años) y que solo infectaran organismos complejos como plantas y animales».

En los últimos años, «hemos observado numerosas evidencias de que también podrían infectar organismos más simples y comunes, como las bacterias», añade el investigador. Con esta premisa, Ivan Zheludev de la Universidad de Stanford «decidió investigar el microbioma humano utilizando muestras fecales de estudios previos de pacientes con diferentes problemas intestinales».

A través de análisis bioinformáticos, se encontró que aproximadamente el 7% de las muestras contenían nuevos agentes subvirales de ARN, denominados «obeliscos», que estaban presentes tanto en personas sanas como enfermas, indicando que «no parecían asociarse con ninguna patología».

Investigaciones posteriores también permitieron detectar obeliscos en la microbiota bucal, específicamente en una cepa aislada de la bacteria Streptococcus sanguinis, común en nuestra cavidad oral.

Tras analizar millones de datos genéticos de manera bioinformática, los científicos confirmaron que estos nuevos elementos infecciosos están presentes en todo el mundo y han identificado hasta 30,000 nuevas especies de obeliscos en diversas muestras medioambientales, incluyendo microbiomas de animales, ríos, suelos y mares.

Estructura y función de los obeliscos
Los obeliscos, así llamados por su forma alargada, son elementos genéticos móviles y simples que infectan bacterias. Sin embargo, los investigadores no descartan que puedan afectar a otros organismos más complejos, como hongos o protistas, según indica De la Peña.

«Ahora debemos investigar cómo funcionan a nivel molecular y cómo se replican. Sabemos que los virus de ARN más sencillos requieren un tamaño de genoma superior a los 3,000 nucleótidos, mientras que los obeliscos apenas alcanzan los 1,000, lo que es muy inferior al de los virus, pero suficiente para codificar una o dos proteínas. Además, su genoma de ARN circular y su estructura les confieren características nuevas que los diferencian de todo lo conocido hasta ahora», explica.

«En cualquier caso, estamos ante un elemento que nos rodea y que, a pesar de que lo hemos descubierto recientemente, ha estado probablemente presente en la naturaleza durante millones de años, desempeñando un papel que ahora debemos revelar», concluye, subrayando que «creemos que esta nueva apertura podría transformar nuestra comprensión de la virología, la biología y, potencialmente, el origen de la vida en la Tierra», sostiene De la Peña.