Por Thabata Oliveira | Agência FAPESP* – Un mapeo a escala mundial reveló la existencia de decenas de miles de virus desconocidos para la ciencia que circulan en entornos de gran afluencia de personas, como estaciones de transporte, hospitales y redes de alcantarillado. El estudio, detallado en un artículo publicado en la revista Nature Communications, analizó 2.922 muestras recolectadas en 102 ciudades de 31 países, incluida São Paulo (Brasil). A partir de estos datos, un equipo internacional con participación brasileña consolidó el UPVAtlas (sigla en inglés de Atlas de Virus de ARN Urbanos y Periurbanos), en el que se catalogaron 54.945 especies virales, de las cuales alrededor del 77 % nunca habían sido descritas. El trabajo arroja luz sobre una inmensa diversidad biológica aún inexplorada y revela la complejidad de los microorganismos invisibles presentes en la vida cotidiana de las ciudades.

Los virus de ARN, que fueron el foco de la investigación, son aquellos que almacenan sus instrucciones genéticas en moléculas de ARN y no de ADN. Entre ellos se encuentran los causantes de enfermedades como el dengue, el zika, la gripe, la fiebre amarilla y la COVID-19, y es precisamente de estos virus de donde proviene buena parte de lo que se sabe sobre este grupo.

“Conocíamos varios virus causantes de enfermedades, pero subestimábamos enormemente la diversidad viral en la naturaleza. Cuando se busca un virus a partir de una enfermedad, ya existe un sesgo, porque todos los virus que no causan enfermedades terminan siendo ignorados. Desde el momento en que logramos analizar lo que está presente en una muestra sin ese sesgo, obtenemos una visión más amplia de la diversidad viral”, afirma Antônio Pedro Camargo, profesor del Departamento de Bioquímica del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP) y uno de los autores del estudio. Camargo integra el Centro de Investigación en Biología de Bacterias y Bacteriófagos (CEPID B3), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión apoyado por la FAPESP.

Metatranscriptoma

La mayor parte del material —1.862 de las 2.922 muestras— fue recolectada por el consorcio MetaSUB, que investiga el microbioma de los entornos urbanos. Las recolecciones se realizaron entre marzo y julio de 2020, durante la pandemia de COVID-19, y siguieron un protocolo estandarizado: se frotaba un tipo de hisopo (swab) sobre superficies de contacto frecuente, como pasamanos, bancos y máquinas expendedoras de boletos. Las demás muestras se obtuvieron de una base de datos pública de secuenciación y abarcan entornos de las ciudades, como suelos, sedimentos, agua dulce, aguas residuales e invernaderos.

Los materiales se analizaron mediante metatranscriptómica, una técnica que permite secuenciar simultáneamente el conjunto de moléculas de ARN presentes en una muestra. “Imagine que toma un puñado de tierra. Allí hay bacterias, virus de bacterias [bacteriófagos], otros microorganismos, insectos, todo lo que pueda imaginar”, ejemplifica Camargo. En lugar de aislar cada organismo, los investigadores extraen y secuencian todo el conjunto de ARN de la muestra.

El resultado es un gran volumen de fragmentos sin identificar. “Se obtiene una gran cantidad de fragmentos de genomas y, en principio, no se sabe de qué se trata. Son simplemente secuencias de letras. El desafío consiste en determinar a qué corresponde cada fragmento de genoma presente en la muestra. ¿Es una bacteria? ¿Es un virus? Y, si es un virus, ¿de qué tipo?”, explica el investigador.

Este proceso de identificación se llevó a cabo con ayuda de geNomad, una herramienta de bioinformática desarrollada por Camargo. Según explica, el programa “permite procesar millones de secuencias de fragmentos de material genético y determinar cuáles corresponden a genomas de virus”.

Para organizar los hallazgos, los investigadores compararon las secuencias de una enzima presente en todos los virus de ARN —la RdRP (ARN polimerasa dependiente de ARN), responsable de la replicación viral— y reconstruyeron las relaciones de parentesco evolutivo entre ellos. Algunos resultaron tan diferentes de todo lo descrito hasta entonces que los autores propusieron crear nuevas categorías para clasificarlos: dos filos, además de una nueva clase y varios grupos que siguen sin clasificación. La propuesta es preliminar. “Todo esto se basa en análisis computacionales. Se necesita más información para afirmar formalmente que estos son, en efecto, grupos completamente nuevos”, advierte Camargo.

Sin embargo, el estudio reveló apenas una parte de la diversidad microbiana real. Las curvas de acumulación —que miden cuántos virus desconocidos aparecen con cada nueva muestra analizada— no se estabilizaron en prácticamente ningún tipo de muestra, lo que indica que los casi 55 mil virus catalogados representan apenas una fracción de los que existen en esos lugares.

“Existe una diversidad viral enorme, mayor de la que conocíamos hasta ahora. Creo que ese es el principal hallazgo del artículo”, considera Camargo.

Hospedadores

El descubrimiento no significa que las ciudades estén repletas de nuevos virus capaces de causar enfermedades en los seres humanos. Solo fue posible identificar un posible hospedador para aproximadamente un tercio de las secuencias y, dentro de ese conjunto, más de la mitad corresponde a virus que infectan bacterias.

Sin embargo, una pequeña proporción tiene el potencial de infectar vertebrados. Al cruzar los datos con la base The Global Virome in One Network (VIRION), que reúne asociaciones documentadas entre virus y vertebrados, los autores identificaron 60 virus con una alta probabilidad de infectar a seres humanos y 47 de infectar a otros mamíferos. De los 60, 19 procedían de entornos urbanos y 34 de muestras de origen animal.

La investigación también identificó 166 bacteriófagos —virus especializados en atacar y destruir bacterias— con antecedentes de infección en cuatro linajes del grupo ESKAPE, que reúne microorganismos de importancia clínica, como Staphylococcus aureus. Según el estudio, este conjunto podría abrir una línea de investigación sobre el uso de estos virus para combatir dichos patógenos mediante la denominada fagoterapia.

Vigilancia

En general, las superficies urbanas, como calles, bancos, estaciones y tiendas, presentaron una diversidad viral menor que la de los ambientes naturales, como suelos y sedimentos, lo que, según los autores, constituye un indicio de que la actividad humana tiende a homogeneizar estas comunidades. Las aguas residuales fueron la excepción: exhibieron una de las mayores diversidades registradas en el estudio, lo que refuerza su potencial para el monitoreo ambiental.

Entre las muestras de hospitales, las ciudades de São Paulo e Islamabad, en Pakistán, presentaron una mayor abundancia de virus pertenecientes a familias patógenas para vertebrados que Baltimore, en Estados Unidos, y Seúl, en Corea del Sur. Camargo recomienda cautela al interpretar estos datos: “Es muy difícil inferir alguna explicación biológica a partir de esto. Podría deberse simplemente al muestreo”. El propio estudio reconoce esta limitación: algunos países están representados por un único tipo de ambiente, lo que impide distinguir el efecto del entorno del efecto del país.

Al reunir secuencias de diferentes ciudades y ambientes en un mismo catálogo, el UPVAtlas establece un punto de partida para futuras comparaciones: será posible contrastar los virus presentes actualmente en una ciudad con los que existirán dentro de diez años e investigar cómo cambian las comunidades virales según el ambiente y la ubicación geográfica.

Para Camargo, conocer esta diversidad es importante precisamente porque los virus están en constante evolución. “Este proceso está íntimamente relacionado con su capacidad para infectar organismos, porque los virus solo sobreviven si son capaces de reproducirse en las células de sus hospedadores”, explica.

El artículo Diversity and distinctive characteristics of the global RNA virome in urban and peri-urban environments puede leerse en: https://nature.com/articles/s41467-026-73605-z.

* Thabata Oliveira (https://bv.fapesp.br/pt/pesquisador/745574/thabata-fernanda-oliveira) es becaria de Periodismo Científico (https://bv.fapesp.br/pt/bolsas/233629 ) de la FAPESP, vinculada al IQ-USP