Los científicos descubren y resucitan virus antiguos atrapados en permafrost y restos congelados. Atrapado en los fríos suelos árticos y en los lechos de los ríos, el mundo está repleto de microbios antiguos. Las bacterias y los virus que existieron hace miles de años están congelados en el tiempo dentro de capas prehistóricas de permafrost. El aumento de las temperaturas podría provocar que la mayor parte del hielo se derrita y liberar a estos microbios de sus prisiones heladas. Los virus encontrados son inofensivos, pero otros microorganismos, aún no estudiados, pueden, cuando se liberan, infectar a personas u otros animales.
El permafrost en el Lejano Oriente ruso se está derritiendo a un ritmo rápido y podría provocar la aparición de virus desconocidos y latentes durante mucho tiempo. Michael Robinson Chávez/The Washington Post
“El riesgo aumentará inevitablemente con el calentamiento global, a medida que el derretimiento del permafrost continúa acelerándose y más personas pueblan el Ártico”, dijo a CNN Jean-Michel Claverie, biólogo computacional de la Universidad Aix-Marseille en Francia que estudia virus antiguos y exóticos.
Hasta ahora, los científicos sólo han estudiado los virus del permafrost que infectan a organismos unicelulares llamados amebas, porque estos virus son inofensivos y sirven como un buen modelo para otros virus que pueden estar acechando bajo el hielo.
Pithovirus sibericum es uno de los virus más grandes jamás descubiertos. El virus es inofensivo para los humanos y otros animales. Mide aproximadamente 1,5 micrómetros de largo, aproximadamente el tamaño de una bacteria pequeña, y pertenece a un grupo conocido como “virus gigantes”, que son virus de ADN de doble cadena y, con algunas excepciones, son visibles al microscopio óptico. P. sibericum aparece como un óvalo de paredes gruesas con un agujero en un extremo, rematado por una estructura corchosa y una red en forma de panal.
Los científicos que buscan patógenos desconocidos han descubierto P. sibericum ubicado en lo profundo del núcleo del antiguo permafrost siberiano, que fue recuperado en 2000 de Kolyma en el Lejano Oriente ruso. Resucitaron el virus de 30.000 años exponiendo una muestra de permafrost a amebas, que son los únicos huéspedes conocidos de P. sibericum.
Pithosvirus sibericum es uno de los virus más grandes jamás descubiertos y tiene una estructura en forma de tapón en un extremo. Giulia Bartoli/Chantal Abergel, IGS y CNRS-AMU
“Nuestro protocolo es poner cultivos de amebas (en el laboratorio) en contacto con diferentes muestras con la esperanza de que contengan virus que puedan infectar a las amebas”, dijo Claverie.
Los investigadores nombraron al virus en honor a la palabra griega “pithos”, que se refiere a grandes recipientes o ánforas utilizados por los antiguos griegos para almacenar vino y alimentos. Publicaron sus hallazgos en un estudio de 2014 en la revista PNAS.
Mollivirus sibericum (Mollivirus siberiano) se encontró congelado en la misma muestra de permafrost siberiano de 30.000 años de antigüedad que P. sibericum. Las partículas de M. sibericum son más pequeñas que las de P. sibericum (de 0,6 a 1,5 micrómetros de longitud), pero también son visibles al microscopio óptico y se consideran virus gigantes. El virus, aproximadamente esférico, está rodeado por una capa protectora peluda y puede producir y liberar de 200 a 300 nuevas partículas virales de cada ameba que infecta.
Si bien M. sibericum no representa una amenaza para los humanos ni para otros animales, el descubrimiento de dos virus antiguos en una muestra sugiere que a menudo pueden haber patógenos latentes al acecho en el permafrost, advirtieron los investigadores en un estudio de 2015 publicado en la revista PNAS.
“No podemos excluir que virus distantes de antiguas poblaciones humanas (o animales) de Siberia puedan reemerger a medida que las capas de permafrost del Ártico se derritan y/o sean destruidas por la actividad industrial”, escriben en su estudio.
Pithovirus mamut es la segunda cepa registrada de Pithovirus, que se aisló de una bola de lana fosilizada de un mamut de 27.000 años de antigüedad encontrada en las orillas del río Yana en el Lejano Oriente ruso. P. mamut tiene una partícula grande y alargada que mide 1,8 micrómetros de longitud y tiene una estructura similar a un corcho como P. sibericum. Su único huésped son las amebas.
Se encontraron Mammoth Pithovirus, Mammoth Pandoravirus y Mammoth Megavirus en una muestra de permafrost de 27.000 años de antigüedad que contenía pelo de mamut.
Claverie y sus colegas describieron P. mamut en un estudio publicado a principios de este año. Este estudio identificó 13 virus recuperados del permafrost siberiano, tres de los cuales (mamut P., mamut Megavirus y mamut Pandoravirus) se encontraron en la misma muestra prehistórica que contenía lana de mamut.
P. mamut (Mammoth Pandoravirus) es una cepa de virus de la familia Pandoraviridae, que constituye la gran mayoría de los virus recuperados del permafrost. Los Pandoravirus son virus gigantes que infectan amebas y que tienen grandes partículas en forma de ánfora de hasta 1,2 micrómetros de longitud.
Los investigadores descubrieron P. mamut en una muestra congelada de pelo de mamut de 27.000 años de antigüedad de las orillas del río Yana y en el contenido del estómago fosilizado de un mamut de 28.600 años de antigüedad en las islas Lyakhov frente a la costa del noreste de Rusia.
El equipo expuso la nueva cepa del virus Pandora a un cultivo de amebas, así como de células humanas y de ratón, un protocolo estándar para comprobar que los virus no pueden infectar células de mamíferos.
Pandoravirus yedoma (Pandoravirus yedoma) es el virus más antiguo que ha resucitado del permafrost hasta la fecha. Los investigadores han descubierto un patógeno que infecta amebas de 48.500 años de antigüedad en sedimentos de hielo debajo de un lago en Yukechi Alas, en el Lejano Oriente ruso. P. yedoma es uno de los 13 virus “zombis” descritos en un estudio publicado el 18 de febrero en la revista Viruses y tiene una partícula grande y ovoide de 1 micrómetro de largo.
Pandoravirus yedoma fue descubierto en sedimentos de hielo debajo de un lago en el frío Lejano Oriente ruso
Los investigadores están datando virus atrapados en el permafrost utilizando radiocarbono, que es un tipo de carbono radiactivo que se desintegra a un ritmo conocido y puede ayudar a determinar la edad de los materiales orgánicos. Sin embargo, en muestras de más de 50.000 años, la cantidad restante de carbono radiactivo es tan pequeña que los métodos actuales no pueden fechar el material con precisión.
El megavirus del mamut es el primer virus descubierto en el permafrost y pertenece a la familia Mimiviridae. Los mimivirus fueron los primeros virus clasificados como virus gigantes por los investigadores después de que fueron descubiertos en el agua de una torre de enfriamiento en Bradford, Inglaterra, en 1992. Los mimivirus infectan amebas y tienen partículas con un diámetro de 0,5 micrómetros, encerradas en una cápsula con 20 caras triangulares idénticas. Los megavirus como M. mamut pertenecen a la subfamilia Mimiviridae y comparten las mismas características.
Los investigadores aislaron la nueva cepa de un trozo de hielo y pelo de mamut de 27.000 años de antigüedad encontrados en las orillas del río Yana, junto con P. mammoth y P. mamut.
Lupus pacmanvirus. Los pacmanvirus son un grupo recientemente descubierto de virus que infectan amebas y que están relacionados lejanamente con el virus de la peste porcina africana de la familia Asfarviridae. Los científicos les pusieron el nombre del videojuego Pac-Man porque, cuando se destruye, la capa de proteína parece una boca abierta.
Pacmanvirus lupus es el tercer miembro registrado de este grupo y la primera cepa aislada del permafrost, concretamente de los restos intestinales congelados de un lobo siberiano (Canis lupus) de hace 27.000 años. Los científicos describieron el virus recientemente descongelado que encontraron en el sitio de Yang en un estudio publicado a principios de este año.
El virus del lupus Pacman ha resucitado después de que los científicos lo descubrieran en los restos intestinales congelados de un lobo siberiano.
Los virus Pacman están clasificados como virus gigantes, pero la nueva cepa mide sólo 0,2 micrómetros de largo y es invisible bajo un microscopio óptico.
Los cedratvirus son virus gigantes que infectan amebas, que pertenecen a un subgrupo de la familia Pithovirus, que incluye P. sibericum y P mamut. Los científicos aislaron tres cepas de Cedratvirus previamente desconocidas de diferentes lugares del Lejano Oriente ruso y las describieron en un estudio publicado a principios de este año.
Los investigadores recuperaron Cedratvirus lena del permafrost en las orillas fangosas del río Lena en el Lejano Oriente ruso. La nueva cepa tiene una partícula alargada, de 1,5 micrómetros de largo, que se parece a P. sibericum, pero tiene dos estructuras en forma de tapón en cada extremo en lugar de una.
El equipo recolectó otras dos cepas del virus Tsedrat en el Lejano Oriente ruso: C. kamchatka del suelo congelado en la península de Kamchatka y C. duvanny del lodo que fluye hacia el río Kolyma como resultado del deshielo del permafrost de diferentes edades.