En un estudio publicado en
Nature Ecology and Evolution, científicos muestran que los genes SAMD9 y SAMD9L, actores clave de la inmunidad antiviral en humanos e implicados en enfermedades genéticas raras, comparten similitudes muy fuertes con sistemas de defensa presentes en bacterias.
Su evolución, marcada por pérdidas y adaptaciones recientes en mamíferos, muestra la carrera armamentística milenaria entre virus y huéspedes. En algunos primates estas evoluciones ofrecen una mejor protección contra la replicación del VIH, abriendo caminos para comprender mejor las sutilezas de nuestra inmunidad.
Genes antiguos en el corazón de las defensas antivirales
La inmunidad innata intracelular es una de las primeras barreras del organismo contra los virus. Se basa en cientos de proteínas capaces de detectar un agente patógeno (llamadas
sensores) y/o de bloquear su multiplicación, los
efectores antivirales.
Entre ellas, las proteínas codificadas por los genes SAMD9 y SAMD9L juegan un papel clave en humanos: frenan la producción de proteínas virales, en particular las de los poxvirus y los lentivirus como el VIH. Una desregulación de estos genes, causada por mutaciones genéticas, puede provocar patologías graves, como enfermedades autoinmunes o ciertos cánceres.
El estudio publicado en la revista
Nature Ecology and Evolution arroja luz sobre la historia evolutiva de esta familia de genes: duplicaciones, pérdidas, evoluciones rápidas, tantas señales de presiones constantes de selección a menudo ejercidas por los virus. Este fenómeno ilustra una verdadera "carrera armamentística" evolutiva: los virus desarrollan estrategias para infectar, mientras que los huéspedes refuerzan sus defensas, impulsando a cada uno a evolucionar sin cesar.
De bacterias a primates, una evolución convergente de las defensas antivirales
Al combinar análisis genéticos y estructurales sobre datos públicos provenientes de una amplia gama de especies (bacterias, animales, incluidos primates), los científicos pudieron mostrar que proteínas análogas a SAMD9 existen incluso en bacterias.
En estas últimas, estas proteínas llamadas Avs participan en la defensa contra los virus que infectan a las bacterias (los bacteriófagos). Experimentos de laboratorio permitieron mostrar que cuando una Avs9 (la más similar a SAMD9) se activa, provoca la muerte de la bacteria, un "suicidio altruista" que impediría la propagación del virus. El parecido estructural con los SAMD9 humanos sugiere una evolución convergente: la naturaleza habría encontrado, en varias ocasiones, soluciones similares para contrarrestar las infecciones virales, a pesar de miles de millones de años de separación entre bacterias y mamíferos.
A una escala más reciente, en los primates, la evolución de estos genes revela también un pasado evolutivo conflictivo, con episodios de pérdidas según las especies. Por ejemplo, aunque SAMD9 y SAMD9L son ambos esenciales en humanos, los bonobos, nuestros parientes cercanos, han perdido SAMD9. Esta pérdida es reciente y algunos individuos portan incluso todavía los dos genes, SAMD9 y SAMD9L.
Descubrimiento sorprendente, las pruebas realizadas por los científicos en células humanas muestran que las versiones del gen SAMD9L en chimpancés y bonobos son más eficaces que la del humano contra la replicación del VIH. Estas adaptaciones podrían reflejar una adaptación a antiguos lentivirus, contribuyendo a una forma de resistencia natural en estas especies.
Este estudio revela así que nuestros mecanismos antivirales tienen raíces muy antiguas, similares incluso en el mundo bacteriano, y que continúan evolucionando frente a las amenazas virales.
Comprender estas dinámicas, que vinculan las defensas ancestrales y las adaptaciones modernas, podría algún día inspirar nuevos enfoques terapéuticos contra las infecciones virales humanas, como el VIH.
Fuente: CNRS INSB