La prueba para diagnosticar el covid-19 se desarrolló de un microbio marino

respiradero hidrotermal

En tiempos de incertidumbre, las profundidades del mar ofrecen potenciales soluciones

Los avances biomédicos a veces ocurren en los lugares más improbables. Toma el océano profundo, por ejemplo, donde el fluido cargado de minerales sobrecalentado por el magma brota de los respiraderos hidrotermales. Bajo extrema presión y acidez, a veces sin oxígeno para respirar, los microbios no solo sobreviven allí, sino que prosperan. Esta increíble adaptación ofrece información sobre cómo evolucionó la vida hace miles de millones de años, y cómo pueden combatir infecciones y enfermedades los humanos modernos.

"Hemos encontrado microorganismos marinos que producen antimicrobianos, básicamente armas químicas que los ayudan a combatir a otros organismos y mecanismos moleculares que los ayudan a resistir los virus", dice Virginia (Ginny) Edgcomb, una microbióloga de la WHOI que investiga hongos y bacterias que viven en el mar profundo y en la biosfera subterránea profunda.

Estos microbios se alimentan de compuestos resistentes como los hidrocarburos y producen compuestos antimicrobianos. “Casi todos los antibióticos que tenemos fueron producidos por microorganismos. Quién sabe, tal vez encontraremos nuevos antimicrobianos cuando comencemos a buscar en los hábitats de las profundidades del océano".

El océano profundo ya nos ha dado compuestos para tratar el cáncer, la inflamación y el daño a los nervios. Pero los avances también provienen de las profundidades del océano en forma de herramientas de diagnóstico. Caso en cuestión: la prueba que se utiliza para diagnosticar el nuevo coronavirus, y otras pandemias como el SIDA y el SARS, se desarrolló con la ayuda de una enzima aislada de un microbio que se encuentra en los respiraderos hidrotermales marinos, así como en las aguas termales de agua dulce.

Thermus aquaticusEl camino para desarrollar esta prueba comenzó en 1969 cuando los científicos descubrieron una bacteria, Thermus aquaticus, que vivía en las temperaturas extremas de una fuente termal en el Parque Nacional de Yellowstone, en Estados Unidos. Dos décadas después, el biólogo Carl Wirsen de la WHOI y sus colegas descubrieron nuevas cepas de bacterias en un respiradero hidrotermal en aguas de Italia que podrían soportar extremos aún mayores (incluyendo calor, presión y falta de oxígeno).

Desde entonces, se han encontrado más microbios amantes del calor en las comunidades de respiraderos hidrotermales en todo el mundo a profundidades de hasta 5.000 metros debajo de la superficie del mar.

A mediados de la década de 1980, los microbios sin pretensiones habían permitido un gran avance en el campo emergente de la genética. Los científicos descubrieron que sus enzimas se mantuvieron estables, incluso a las temperaturas requeridas para realizar un procedimiento revolucionario conocido como reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

Con las enzimas recuperadas de los microbios, fue posible hacer millones de copias de una única secuencia de ADN en solo unas pocas horas, esencialmente mejorando las herramientas de los genetistas de papel de copia de carbón a maquinaria Xerox de última generación. Una técnica que utiliza estas enzimas, denominadas ADN polimerasas, así como las enzimas aisladas de los virus, ahora permite analizar rápidamente los virus, incluidos los coronavirus como el SARS (gripe aviar) y el COVID-19.

Identificar los procesos microbianos en el océano profundo es un primer paso esencial para discernir las aplicaciones humanas, dice la microbióloga Julie Huber de la WHOI.

"Mucha gente piensa en las profundidades del mar como un desierto", dice ella. "A simple vista, parece que no hay nada allí. Pero los respiraderos hidrotermales tienen una notable diversidad de microbios, incluida la diversidad genética. Hay un gran potencial allí. Lo que puedo hacer como investigadora de ciencias básicas es describirlos y hacer que esté disponible su genoma. Y la gente de la ciencia aplicada pueda tomar esos datos y convertirlos en algo útil".

Edgcomb dice que el brote de coronavirus subraya la importancia de financiar la investigación exploratoria básica, que puede ayudar en el futuro a llegar a una cura o una herramienta de diagnóstico.

"Es necesario que las personas exploren diferentes hábitats para continuar alimentando la fuente de información de enzimas (proteínas) médicamente relevantes", dice ella. "Con esta pandemia esta es una lección difícil de aprender, pero espero que la gente se dé cuenta de que cuanto más podamos aprender sobre los microbios, mejor estaremos".

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