Virus

Cuando algunos virus causantes de enfermedades entran en las células del huésped, empiezan a hacer nuevas copias de sí mismos muy rápidamente, a menudo superando la producción de anticuerpos protectores del sistema inmunitario. La rápida producción de virus puede provocar la muerte de la célula y la propagación del virus a las células cercanas. Algunos virus se replican integrándose en el genoma de la célula huésped, lo que puede provocar una enfermedad crónica o una transformación maligna y cáncer.

Los primeros indicios de la naturaleza biológica de los virus proceden de los estudios realizados en 1892 por el científico ruso Dmitry I. Ivanovsky y en 1898 por el científico holandés Martinus W. Beijerinck. Beijerinck fue el primero en conjeturar que el virus estudiado era un nuevo tipo de agente infeccioso, al que denominó contagium vivum fluidum, lo que significa que era un organismo vivo que se reproducía y que se diferenciaba de otros organismos. Ambos investigadores descubrieron que una enfermedad de las plantas de tabaco podía ser transmitida por un agente, denominado posteriormente virus del mosaico del tabaco, que atravesaba un diminuto filtro que no permitía el paso de las bacterias. Este virus y los aislados posteriormente no crecían en un medio artificial y no eran visibles al microscopio de luz. En estudios independientes realizados en 1915 por el investigador británico Frederick W. Twort y en 1917 por el científico franco-canadiense Félix H. d’Hérelle, se descubrieron lesiones en cultivos de bacterias que se atribuyeron a un agente llamado bacteriófago («devorador de bacterias»), que ahora se sabe que son virus que infectan específicamente a las bacterias.

La naturaleza única de estos agentes obligó a desarrollar nuevos métodos y modelos alternativos para estudiarlos y clasificarlos. Sin embargo, el estudio de los virus confinados exclusivamente o en gran medida a los seres humanos planteaba el formidable problema de encontrar un huésped animal susceptible. En 1933, los investigadores británicos Wilson Smith, Christopher H. Andrewes y Patrick P. Laidlaw consiguieron transmitir la gripe a hurones, y posteriormente el virus de la gripe se adaptó a ratones. En 1941, el científico estadounidense George K. Hirst descubrió que el virus de la gripe cultivado en tejidos del embrión de pollo podía detectarse por su capacidad de aglutinar (juntar) los glóbulos rojos.

Un avance significativo fue el realizado por los científicos estadounidenses John Enders, Thomas Weller y Frederick Robbins, que en 1949 desarrollaron la técnica de cultivo de células en superficies de cristal; las células podían entonces infectarse con los virus que causan la poliomielitis (poliovirus) y otras enfermedades. (Hasta ese momento, el poliovirus sólo podía cultivarse en el cerebro de los chimpancés o en las médulas espinales de los monos). El cultivo de células en superficies de vidrio abrió el camino para identificar las enfermedades causadas por virus por sus efectos en las células (efecto citopatogénico) y por la presencia de anticuerpos contra ellos en la sangre. El cultivo celular condujo entonces al desarrollo y producción de vacunas (preparaciones utilizadas para provocar inmunidad contra una enfermedad) como la vacuna contra el poliovirus.

Los científicos pronto pudieron detectar el número de virus bacterianos en un recipiente de cultivo midiendo su capacidad de romper (lisar) las bacterias adyacentes en un área de bacterias (césped) recubierta con una sustancia gelatinosa inerte llamada agar-acción viral que resultó en un claro, o «placa». El científico estadounidense Renato Dulbecco aplicó en 1952 esta técnica para medir el número de virus animales que podían producir placas en capas de células animales contiguas recubiertas de agar. En la década de 1940, el desarrollo del microscopio electrónico permitió ver por primera vez las partículas virales individuales, lo que condujo a la clasificación de los virus y permitió conocer su estructura.

Los avances realizados en química, física y biología molecular desde la década de 1960 han revolucionado el estudio de los virus. Por ejemplo, la electroforesis en sustratos de gel permitió conocer mejor la composición de proteínas y ácidos nucleicos de los virus. Los procedimientos inmunológicos más sofisticados, incluido el uso de anticuerpos monoclonales dirigidos a sitios antigénicos específicos de las proteínas, permitieron conocer mejor la estructura y la función de las proteínas víricas. Los avances en la física de los cristales que podían estudiarse por difracción de rayos X proporcionaron la alta resolución necesaria para descubrir la estructura básica de los virus diminutos. Las aplicaciones de los nuevos conocimientos sobre biología celular y bioquímica ayudaron a determinar cómo los virus utilizan sus células huésped para sintetizar ácidos nucleicos y proteínas virales.

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La revolución que se produjo en el campo de la biología molecular permitió estudiar la información genética codificada en los ácidos nucleicos de los virus, que les permite reproducirse, sintetizar proteínas únicas y alterar las funciones celulares. De hecho, la simplicidad química y física de los virus los ha convertido en una herramienta experimental incisiva para sondear los acontecimientos moleculares implicados en determinados procesos vitales. Su potencial importancia ecológica se puso de manifiesto a principios del siglo XXI, tras el descubrimiento de virus gigantes en entornos acuáticos de distintas partes del mundo.

En este artículo se analiza la naturaleza fundamental de los virus: qué son, cómo causan la infección y cómo pueden, en última instancia, causar enfermedades o provocar la muerte de sus células huésped. Para un tratamiento más detallado de las enfermedades víricas específicas, véase infección.