Un sistema informático descubre 132.000 virus desconocidos

Los virus son el conjunto de agentes biológicos más numeroso que se conoce. Descubiertos más de 132.000 virus gracias a una nueva herramienta informática, incluyendo 30 nuevas especies de coronavirus.

Gracias a un programa de computación en la nube los investigadores han podido analizar millones de experimentos y muestras biológicas de todo el planeta, dando como resultado el descubrimiento de decenas de miles de virus desconocidos hasta el momento. Esta herramienta puede ser de gran utilidad para caracterizar la diversidad planetaria de todos los virus existentes y prepararse ante posibles nuevas pandemias.

Los científicos analizaron 5,7 millones de muestras biológicas recogidas de todo el mundo durante los últimos 15 años. Gracias a este hallazgo, publicado en la revista Nature, conocemos hasta 10 veces el número de especies virales de ARN que las que se habían detectado hasta la fecha.

La investigación, un reanálisis de datos de hospitales y ecosistemas de todo el mundo, multiplica por 10 la cantidad de virus conocidos del grupo que más afecta a personas, animales y plantas

Un equipo multidisciplinar desarrolló una infraestructura de computación en la nube que, usando un clúster de 22.500 procesadores informáticos, permitió búsquedas masivas de secuencias virales en los millones de Gigabytes (Petabytes) de datos de secuenciación disponibles en bases de datos públicas. Gracias a Serratus, como han llamado los científicos a este sistema de computación, los resultados no tardaron en llegar. El análisis detallado de ciertas familias virales permitió el descubrimiento de más de 30 nuevas especies de coronavirus, incluyendo algunos que afectan a vertebrados acuáticos como peces y anfibios cuyos coronavirus presentaron un genoma segmentado en dos fragmentos, una característica descrita en otras familias de virus pero no detectada antes en ningún miembro de los coronavirus.

Por ejemplo, como indica el propio CSIC en una nota de prensa al respecto, «en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas de València (IBMCP) utilizaron Serratus para el análisis del virus causante de la hepatitis D humana, un agente viral llamado Delta, de tamaño genómico mínimo y origen desconocido». De hecho, según Marcos de la Peña Rivero, científico del IBMCP, este sistema ha permitido detectar virus similares en multitud de otros animales, incluyendo no sólo mamíferos y otros vertebrados, sino también invertebrados. “Sorprendentemente, estos virus se encontraron también en muestras medioambientales recogidas en lagos y suelos de todo el mundo, y cuyos huéspedes serían por el momento desconocidos”, revela de la Peña.

De la Peña recuerda que las 132.000 especies de virus recién descubiertas probablemente apenas representan el 0,01% del total real.

Genomas virales

Más aún, las muestras medioambientales con virus similares al de la hepatitis D revelaron la presencia de novedosas formas virales con genomas ultra-compactos y de tamaño ínfimo (sólo 300 bases, las unidades químicas que forman el material genético). “Este descubrimiento permite avanzar una conexión evolutiva cercana entre virus tan distantes como la hepatitis D humana y los agentes subvirales de plantas llamados ‘viroides’”, apunta el investigador del CSIC.

Tanto la base de datos de todos los virus obtenidos en este trabajo como el conjunto de las herramientas desarrolladas, están disponibles de forma libre y abierta (www.serratus.io). Esta herramienta puede ser de gran utilidad para caracterizar la diversidad planetaria de todos los virus existentes y prepararse ante posibles nuevas pandemias, cuyas devastadoras consecuencias sufrimos con enfermedades virales emergentes como la covid-19, causada por el coronavirus SARS-CoV-2.

El IBMCP, centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia, es la única institución científica española que participa en el trabajo, donde colaboran, entre otros, el Instituto Heidelberg de Estudios Teóricos y el Instituto Max Planck de Bilogía (Alemania); el Instituto Pasteur (Francia); y la Universidad de California (Estados Unidos).

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