Estos virus están haciendo del mundo un lugar mejor

Los virus son un «germen» particularmente temible. Aunque las infecciones virales pueden parecerse a las infecciones bacterianas, los antibióticos son inútiles contra los virus. Hay muy pocos antivirales dedicados para matarlos. Pero, ¿quién sabe si ‘matar’ es la palabra correcta para referirse a algo que amplía la definición de ‘vivo’? Virus: son como robots zombis microscópicamente diminutos, que secuestran células y las convierten en fábricas para ellos mismos. Pero la humanidad puede explotar el funcionamiento sumamente extraño y las formas furtivas de los virus para sus propios fines.

10. Huevos azules

Si alguna vez ha querido encontrar huevos verdes para algunos huevos verdes con jamón al estilo Dr. Seuss, está de suerte. Gracias a un virus, ni siquiera necesitas los huevos de algún pájaro salvaje exótico.

La mayoría de los huevos de gallina son de color blanco o marrón, pero algunas gallinas ponen huevos de color verde o azul. Estas razas incluyen la raza mapuche chilena, su raza descendiente, la araucana, y las razas chinas Dongxiang y Lushi.

Dos cosas son responsables de los huevos de colores: las infecciones virales y la sangre. Hace mucho tiempo, una gallina mapuche fue infectada por un retrovirus, un virus que puede insertar su código genético en el anfitrión. El efecto del retrovirus fue desencadenar la acumulación de biliverdina en la cáscara del huevo, un producto de descomposición de una parte de la hemoglobina que puede causar un tinte verdoso en los moretones.

Las razas Dongxiang y Lushi desarrollaron sus coloridos huevos de forma independiente, pero desde el misma causa viral. Según la evidencia histórica, la raza Dongxiang ha tenido la mutación del huevo azulado-verdoso desde hace al menos 500 años, y las aves mapuche desde hace entre 200 y 500 años. El rasgo es autosómico dominante, por lo que las gallinas solo necesitan un padre con la mutación para poner los huevos coloridos. Sin embargo, aquellos que tienen ambas copias de la variante genética se encuentran huevos de color más oscuro.

9. Virus que rompe los tulipanes

Por la belleza de un huevo infectado con virus, solo hay que pagar un poco más de lo habitual. Pero por un hermoso tulipán infectado con virus en los Países Bajos del siglo XVII, había que pagar mucho más.

En aquel entonces, algunos tulipanes tenían misteriosamente hermosos patrones de rayas y plumas. Estos se llaman tulipanes «rotos». Eran tan caros que podían dejar a sus propietarios «en quiebra» también, así como a toda la economía holandesa.

En 1623, algunos bulbos se vendieron por 1000 florines, cuando el ingreso anual promedio fue 150 florines. Debido a su alto precio, a algunos ciudadanos les cuesta menos obtener cuadros de naturaleza muerta de tulipanes «rotos» que los propios tulipanes.

Su belleza duró poco, ya que los bulbos de los tulipanes rotos se redujeron durante generaciones sucesivas. Finalmente, ya no pudo florecer y pronto murió. Nadie sabía qué causó la rotura de los tulipanes. La gente recurrió a todo tipo de cosas raras, como estiércol de paloma, para intentar reproducir el patrón.

Más tarde se descubrió que un virus llamado potyvirus hizo que los tulipanes se rompieran. La infección se propagó a través de pulgones o por contacto con un tulipán infectado. El virus actuó afectando la distribución del pigmento antocianina.

Hoy en día, estos tulipanes siguen siendo costosos, pero por el daño que el potyvirus representa para los jardines más que por su belleza. Los tulipanes infectados con Potyvirus, que alguna vez fueron tan valiosos, ahora se eliminan cuidadosamente de los jardines. Ahora hay tulipanes especialmente criados que imitan los patrones de un tulipán «roto», sin el virus.

8. Virus generador de electricidad

Los virus informáticos recibieron el nombre de sus homólogos biológicos. Ahora, los virus biológicos se remontan a la electrónica.

Algunos sólidos generan cargas eléctricas cuando se comprimen. Esto se llama efecto piezoeléctrico y es más conocido en los relojes de cuarzo. El efecto piezoeléctrico tiene varias aplicaciones, pero los materiales utilizados para fabricar dispositivos piezoeléctricos son tóxicos y difíciles de trabajar. Esto limita el uso generalizado del efecto piezoeléctrico.

Científicos del laboratorio de Berkeley podría cambiar eso con un virus. Usaron el virus del fago M13, que ataca a las bacterias y es inofensivo para los humanos. Es útil por varias razones: se multiplica por millones, se organiza naturalmente en películas ordenadas como palillos en una caja, y es fácil de diseñar genéticamente. La facilidad en la ingeniería genética ayuda a los científicos a aumentar su voltaje, y su autoorganización ayuda con el objetivo del autoensamblaje en nanotecnología.

Los científicos del laboratorio de Berkeley probaron su enfoque haciendo un generador. El generador funciona tocando con un dedo un parche de electrodo del tamaño de una estampilla cubierto de virus. Luego, los virus convierten la fuerza del grifo en electricidad, produciendo suficiente corriente para operar una pantalla de cristal líquido (LCD).

Con esta tecnología, los dispositivos del futuro podrían cargarse a partir de las vibraciones de las tareas cotidianas, como subir escaleras o cerrar puertas.

7. Virus de la batería

Algunos propietarios de computadoras y teléfonos inteligentes se preocupan por los virus que pueden overclockear las baterías de sus dispositivos y dejarlos con un ladrillo de metal inútil. Pero los virus biológicos podrían hacer lo contrario: mejorar las baterías.

En 2006, científicos de la Universidad de Massachusetts (MIT) utilizaron un virus llamado M13 para formar parte de una batería. Esta parte, el ánodo, es parte de un par de polos en la batería con cargas eléctricas opuestas. En 2009, los científicos completaron la complicada tarea de hacer la contraparte del ánodo, el cátodo.

Para que funcione, los científicos tuvieron que modificar dos de los genes del virus. El primer gen produjo proteínas en la capa del virus. Las modificaciones permitieron que trozos de fosfato de hierro se adhirieran a él y se hincharan «como pequeños puños a lo largo del virus», en palabras de la coautora del estudio, Angela M. Belcher. El segundo gen permitió que los nanotubos de carbono se unieran, formando una red de millones de virus conductores de electricidad.

Para fabricar tecnologías similares, se necesitaban temperaturas extremadamente altas de aproximadamente 660 grados Fahrenheit (350 grados Celsius). Sin embargo, los investigadores podrían convertir M13 en una herramienta para fabricar baterías a temperatura ambiente o por debajo de ella.

Según Belcher, un tercio de onza (10 gramos) de la batería del virus podría alimentar un iPod durante 40 horas. Sin embargo, cree que es más adecuado para cosas grandes y de alta potencia como los coches eléctricos.

En 2013 se avanzó en ese objetivo. Con los virus, las baterías de litio-aire de los coches eléctricos podrían mejorarse enormemente. El virus M13 se utilizó para fabricar nanocables de óxido de manganeso para baterías de litio-aire. A diferencia de los nanocables de metal fabricados típicamente, los cables fabricados por virus tenían una superficie áspera y puntiaguda, lo que aumentaba enormemente el área de superficie de los cables. El aumento de la superficie podría ser una gran ventaja en la velocidad de carga de las baterías. El proceso también tiene otros beneficios, como una mayor estabilidad de los electrodos y una menor necesidad de metales costosos como el paladio para las baterías.

6. Virus que combaten el cáncer

Herpes y cáncer: dos enfermedades de las que la gente realmente no quiere hablar. Pero definitivamente vale la pena discutir el uso del herpes para combatir el cáncer.

Imlygic es un nuevo fármaco contra el cáncer. En promedio, extiende la vida de los pacientes con melanoma en menos de cuatro meses y medio. Esto es apenas estadísticamente significativo, pero Imlygic es especial: está hecho usando un virus. Para ser específico, es una versión viva, infecciosa y modificada del HSV-1, la variedad del herpesvirus que es la causa habitual del herpes labial.

Aunque Imlygic no es especialmente eficaz por sí solo, sus efectos secundarios similares a los de la gripe son leves en comparación con la quimioterapia. Cuando las células se vuelven cancerosas, su maquinaria de lucha contra los virus se rompe. El herpesvirus prefiere atacar las células cancerosas. Cuando ataca, los restos de las células abiertas alertan al sistema inmunológico, y el sistema inmunológico se dirige a las células cancerosas; sin embargo, no está claro si el sistema inmunitario se dirige a todas las células cancerosas del cuerpo o solo a las infectadas por el virus. virus.

Aunque Imylgic es el primero en obtener la aprobación en los EE. UU. Como tratamiento contra el cáncer, no es el único en desarrollo. Los virus que matan tumores son un tema popular entre los científicos y la idea ha existido durante décadas. Más tratamientos contra el cáncer basados ​​en virus pueden unirse a Imlygic en el futuro.

5. Vacuna contra el virus naranja

Es tradición tratar los resfriados (que son causados ​​por un virus) con jugo de naranja. Pero, mediante el uso de virus, los propios naranjos pueden combatir los insectos transmitidos por los insectos.

El enverdecimiento de los cítricos (o huanglongbing, para usar el nombre chino) es una enfermedad mortal para los árboles de cítricos. Es causada por la bacteria C. liberibacter, que se transmite por insectos chupadores de savia.

Antes de que apareciera el enverdecimiento de los cítricos, el virus de la naranja más devastador era el virus de la tristeza de los cítricos. (o CTV) El virus recibió su nombre de tristeza, un portugués palabra que significa «tristeza», por la tristeza que venía del la llegada del virus.

Ahora, estas dos principales plagas de los cítricos se enfrentarán entre sí, y el destino del jugo de naranja de EE. UU. Está en juego.

Bill Dawson, un fitopatólogo de la Universidad de Florida, modificó una cepa local de CTV. Con esto, cualquiera podría insertar nuevos fragmentos de ADN en el genoma del virus y convertirlo en una fábrica de proteínas. Uno de los fabricantes de jugo de naranja más grandes del mundo, Southern Gardens Citrus, obtuvo la licencia del vector viral de Laboratorio de Dawson. Con el virus como una aguja, todo lo que Southern Gardens necesitaba era algo para inyectarse. La empresa eligió genes de la espinaca, que codificaban proteínas antibacterianas llamadas defensinas.

Southern Gardens planea infectar árboles con una cepa inofensiva de CTV. Las ramas de árboles infectados con CTV se injertarían luego en otros árboles para propagar el virus. A medida que el virus se copia a sí mismo, se convierte en una fábrica de defensinas de espinaca y las defensinas destruyen C. liberibacter.

Dado que la biología del árbol no se modifica, el jugo de naranja de estas plantas no tendría que llevar una etiqueta de modificación genética. Esto hace que obtener la aprobación regulatoria sea mucho más fácil, evitando el problema de la desconfianza hacia las plantas modificadas genéticamente.

4. Protección contra intoxicaciones alimentarias

Es terrible encorvarse sobre un inodoro, esperando vomitar, y ociosamente preguntarse cuál de las cosas que comió estaba llena de gérmenes. Intralytix, fundada en 1998, tiene un plan para que los gérmenes prueben su propia medicina, por así decirlo: usa virus para infectar (y matar) bacterias que causan intoxicación alimentaria.

Cada uno de sus productos tiene una mezcla de virus que atacan a la misma especie de bacteria. El primer producto de la compañía, ListShield ™, fue aprobado en 2006. Está dirigido a la bacteria Listeria, que causa la listeriosis, una especie de intoxicación alimentaria con una tasa de mortalidad de alrededor del 20%. ListShield ™ está diseñado para aplicarse a carnes listas para comer, como fiambres y salchichas. Para acabar con la Listeria, ListShield ™ se rocía sobre la carne y los desagües, pisos y otras superficies de un planta procesadora de alimentos.

El segundo producto de Intralytix, EcoShield ™, es para la cepa O157: H7 de E. coli. EcoShield ™ se rocía sobre la carne antes de molerla para convertirla en hamburguesa para matar la E. coli. En estudios con investigadores del gobierno, Sulakvelidze mostró que el producto mató al 95-100% de la cepa de E. coli en 5 minutos.

Los dos tratamientos son inodoros, insípidos, invisibles y no corrosivos. La concentración de fagos en el aerosol líquido es del 0,001%, lo que hace que el producto sea tan inofensivo como el agua para cualquier cosa que no sean las bacterias objetivo.

Más tarde, otra empresa, Micreos BV, fabricó sus propios tratamientos con fagos, Listex ™ (P100) y Salmonelex ™. Listex ™ (P100) se dirige a una especie de Listeria, mientras que Salmonelex ™ se dirige a la Salmonella.

3. Virus antibióticos

Los bacteriófagos (o «fagos») son el enemigo natural de las bacterias. Se copian a sí mismos dentro de las bacterias, y las bacterias finalmente se abren con virus.

En las décadas de 1920 y 1930, los médicos trataron una variedad de infecciones. con fagos. Sin embargo, la terapia con fagos tuvo algunos problemas. Los científicos de la época no sabían que los fagos debían coincidir con precisión con objetivos de bacterias para trabajar, lo que hizo que los tratamientos con fagos no fueran fiables. Además, las personas a veces se enferman debido a los tratamientos porque no se purificaron adecuadamente.

Después de la Segunda Guerra Mundial, los antibióticos se produjeron en masa. Eran más fiables que los fagos, por lo que el interés por los fagos disminuyó. Aunque los fagos se olvidaron en su mayoría en los Estados Unidos, no se olvidaron en la Unión Soviética. Debido a que el Telón de Acero bloqueaba el acceso a algunos de los mejores antibióticos de Occidente, los soviéticos hecho con fagos e hizo terapia de fagos más efectivo. En la actualidad, la terapia con fagos se administra en varias formas, como tabletas, líquidos e inyecciones, y sigue siendo un tratamiento estándar en Polonia, Georgia y Rusia.

A diferencia de los antibióticos, los fagos son muy precisos y dejan las bacterias «buenas» de el cuerpo solo. Con el aumento de la resistencia a los antibióticos, los fagos podrían regresar al mundo de habla inglesa.

2. Virus que matan a otros virus

¿Alguna vez escuchaste la expresión “combatir fuego con fuego”? Bueno, en este caso funciona, si por “fuego” se quiere decir VIH.

En 2011, científicos de la Universidad de California-San Diego y UCLA crearon una versión inofensiva del VIH que depende del VIH para reproducirse. Este virus se denominó partícula de interferencia terapéutica o TIP. Al ralentizar la replicación del virus del VIH, los TIP pueden dar a alguien de cinco a diez años adicionales antes de que llegue el sida.

El código genético del TIP se redujo a un tercio de su tamaño original y carece de piezas importantes necesarias para copiarse a sí mismo. El TIP solo puede copiarse a sí mismo infiltrándose en el código genético del VIH y copiando cuando lo hace. Los TIP también contienen secuencias inhibidoras del VIH y compiten por las mismas proteínas que el VIH. Leor Weinberger, el líder del equipo que hizo TIP, lo compara con un «virus de un virus».

Según Weinberger, los TIP podrían ayudar con los «superpropagadores» del VIH. Estas personas, como los consumidores de drogas, son responsables de una cantidad desproporcionadamente grande de infección por el VIH.

En 2016, los científicos organizaron otra coincidencia de virus contra virus, esta vez entre reovirus y hepatitis C. Durante la niñez, el reovirus puede causar resfriados, pero en la edad adulta la mayoría ha estado expuesta y es inmune. Es como un enemigo del juego temprano: inconveniente al principio, pero pan comido una vez que uno se vuelve más fuerte.

En comparación, la hepatitis C es como un jefe final, uno que algunos encuentran imbatible. La hepatitis C es una causa común de cáncer de hígado y los cánceres que se originan en el hígado son la tercera causa más alta de muerte por cáncer en todo el mundo.

Cuando este enemigo del juego temprano se enfrenta al jefe final … bueno, es el jugador (o más bien el paciente) quien gana. Cuando se introduce en el cuerpo, el reovirus estimula una proteína de señal llamada interferón, que activa un tipo de glóbulo blanco llamado célula asesina natural. En experimentos con muestras de cáncer humano y ratones, las células Natural Killer luego matan el tumor y las células infectadas con hepatitis C. La terapia con reovirus también podría usarse para otros cánceres asociados con infecciones por virus, como el linfoma asociado al virus de Epstein-Barr.

1. Humanos creados por virus

En The Matrix, el malo del Agente Smith compara a la humanidad con un virus, una enfermedad del planeta. En la vida real, tiene razón … hasta cierto punto.

Hace más de 45 millones de años, un mamífero fue infectado por un retrovirus. Al convertir su código basado en ARN en ADN, los retrovirus como el VIH pueden colarse sus instrucciones en el genoma del huésped. Siempre que la célula del huésped se copia a sí misma, también copia el virus. Este antiguo retrovirus infectó una célula de la línea germinal y, por lo tanto, podría transmitirse a la descendencia del antepasado de los primates.

Hace 17 años, en 2000, un equipo de científicos de Boston descubrió un gen extraño en humanos. Este gen, llamado sincitina, codificado para una proteína producida solo por células en la placenta.

Los dos eventos están relacionados: la sincitina proviene del virus.

Mientras que el virus usó ese gen para fusionarse con una célula huésped, un feto en desarrollo usa el gen para fusionar algunas células placentarias en una capa unicelular. Esta capa es esencial para que el feto extraiga nutrientes de su madre.

La proteína sincitina se presenta en dos variedades, la sincitina 1 mencionada anteriormente. Reflejando su herencia viral, la sincitina 2 aprieta el sistema inmunológico de la madre y evita que el sistema inmunológico ataque al feto en desarrollo.

HERV-K se insertó tan recientemente como hace 200,00 años, lo que lo convierte en el más nuevo de todos los genes de retrovirus. Inhumanos. Activa genes importantes que ayudan con el desarrollo del embrión, y sus partículas virales y proteínas ayudan a proteger a los embriones muy jóvenes de la infección por otros virus.

Se estima que más del 8% del ADN humano proviene de virus.