Una nueva encuesta de fragmentos de ADN que circulan en la sangre humana sugiere que nuestros cuerpos contienen microbios mucho más diversos de lo que nadie sabía anteriormente. Es más, la abrumadora mayoría de esos microbios nunca se habían visto antes, y mucho menos clasificados y nombrados, informan investigadores de Stanford el 22 de agosto en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
«Encontramos la gama», dijo Stephen Quake, profesor de bioingeniería y física aplicada, miembro de Stanford Bio-X y autor principal del artículo. «Encontramos cosas que están relacionadas con cosas que la gente ha visto antes, encontramos cosas que son divergentes y encontramos cosas que son completamente novedosas».
Buscando el rechazo
La encuesta se inspiró en una observación curiosa que hizo el laboratorio de Quake mientras buscaba formas no invasivas de predecir si el sistema inmunitario de un paciente trasplantado de órganos reconocería el nuevo órgano como extraño y lo atacaría, un evento conocido como rechazo. Por lo general, se necesita una biopsia de tejido, es decir, una aguja grande clavada en el costado y al menos una tarde en una cama de hospital para observación, para detectar el rechazo.
Los miembros del laboratorio pensaron que había una mejor manera. En teoría, podrían detectar el rechazo tomando muestras de sangre y observando el ADN libre de células (fragmentos y fragmentos de ADN que circulan libremente en el plasma sanguíneo) que contiene. Además de los fragmentos del ADN de un paciente, esas muestras contendrían fragmentos del ADN del donante de órganos, así como una visión completa de la colección de bacterias, virus y otros microbios que componen el microbioma de una persona.
En el transcurso de varios estudios, el primero de los cuales se publicó en 2013, Quake, el becario postdoctoral Iwijn De Vlaminck y otros recolectaron muestras de 156 receptores de trasplantes de corazón, pulmón y médula ósea, junto con 32 mujeres embarazadas. (El embarazo, al igual que los medicamentos inmunosupresores que toman los pacientes trasplantados, también cambia el sistema inmunológico, aunque de maneras más complicadas y menos comprendidas).
Los resultados de esos estudios anteriores sugirieron que había cambios identificables en los microbiomas de las personas con sistemas inmunológicos comprometidos y que las pruebas positivas para el ADN del donante de órganos eran una buena señal de rechazo.
algo mas raro
Pero también había algo más, algo más extraño. De todos los fragmentos de ADN no humanos que reunió el equipo, el 99 por ciento de ellos no coincidieron con nada en las bases de datos genéticas existentes que examinaron los investigadores.
Con eso en mente, Mark Kowarsky, un estudiante graduado en el laboratorio de Quake y el primer autor del artículo, se dedicó a caracterizar todo ese ADN misterioso.
La «gran mayoría» pertenecía a un filo llamado proteobacteria, que incluye, entre muchas otras especies, patógenos como E. coli y Salmonela. Los virus no identificados previamente en la familia torque teno, generalmente no asociados con enfermedades pero que a menudo se encuentran en pacientes inmunocomprometidos, constituían el grupo más grande de virus.
«Hemos duplicado la cantidad de virus conocidos en esa familia a través de este trabajo», dijo Quake. Quizás lo más importante es que han encontrado un grupo completamente nuevo de virus torque teno. Entre los virus torque teno conocidos, un grupo infecta a humanos y otro infecta a animales, pero muchos de los que encontraron los investigadores no encajaban en ninguno de los grupos. «Ahora hemos encontrado una clase completamente nueva de los que infectan a los humanos que están más cerca de la clase animal que de los humanos previamente conocidos, por lo que son bastante divergentes en la escala evolutiva», dijo.
¿Una sorpresa sorprendente?
«Yo diría que no es tan desconcertante en algunos aspectos porque la lente con la que la gente examinó el universo microbiano estaba muy sesgada», dijo Quake, en el sentido de que los estudios limitados a menudo pierden el panorama general. Por un lado, los investigadores tienden a profundizar en el microbioma en una sola parte del cuerpo a la vez, como el intestino o la piel. Las muestras de sangre, por el contrario, «penetran profundamente en todas partes al mismo tiempo».
Por otro lado, los investigadores a menudo enfocan su atención en solo unos pocos microbios interesantes, «y la gente simplemente no mira qué son las cosas restantes», dijo Kowarsky. «Probablemente haya algunas cosas interesantes y novedosas allí, pero no es relevante para el experimento que la gente quiere hacer en ese momento».
Fue al observar las muestras de sangre de una manera imparcial, dijo Quake, lo que condujo a los nuevos resultados y a una nueva apreciación de cuán diverso es el microbioma humano.
En el futuro, dijo Quake, el laboratorio espera estudiar los microbiomas de otros organismos para ver qué hay allí. «Hay todo tipo de virus que saltan de otras especies a los humanos, una especie de efecto indirecto, y uno de los sueños aquí es descubrir nuevos virus que en última instancia podrían convertirse en pandemias humanas». Comprender cuáles son esos virus podría ayudar a los médicos a controlar y rastrear los brotes, dijo.
«Lo que esto hace es armar a los médicos de enfermedades infecciosas con un conjunto completo de nuevos errores para rastrear y ver si están asociados con la enfermedad», dijo Quake. «Ese va a ser un capítulo completamente diferente de trabajo para que la gente lo haga».
