Científicos han resucitado un virus ‘zombi’ que permaneció 48.500 años congelado en el permafrost

Las temperaturas más cálidas en el Ártico están derritiendo el permafrost de la región y potencialmente agitando virus que, después de permanecer inactivos durante decenas de miles de años, podrían poner en peligro la salud animal y humana.

Si bien una pandemia desatada por una enfermedad del pasado lejano suena como el argumento de una película de ciencia ficción, los científicos advierten que los riesgos, aunque bajos, están subestimados. Durante los deshielos también pueden liberarse desechos químicos y radiactivos que se remontan a la Guerra Fría y que tienen el potencial de dañar la vida silvestre y alterar los ecosistemas.

«Están sucediendo muchas cosas preocupantes con el permafrost, y esto realmente muestra por qué es muy importante que mantengamos la mayor cantidad posible de permafrost congelado», dijo Kimberley Miner, científica climática del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California.

El permafrost cubre una quinta parte del hemisferio norte y ha sustentado la tundra ártica y los bosques boreales de Alaska, Canadá y Rusia durante milenios. La razón por la que el permafrost es un buen medio de almacenamiento no es sólo porque hace frío; es un ambiente libre de oxígeno en el que la luz no penetra. Pero actualmente las temperaturas del Ártico se están calentando hasta cuatro veces más rápido que el resto del planeta, debilitando la capa superior de permafrost en la región.

Para comprender mejor los riesgos que plantean los virus congelados, Jean-Michel Claverie, profesor emérito de medicina y genómica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Aix-Marseille en Marsella, Francia, analizó muestras de tierra tomadas del permafrost siberiano para ver si había partículas virales. que siguen siendo infecciosos. Está buscando lo que describe como «virus zombis», y ha encontrado algunos.

Aquí se muestra a Jean-Michel Claverie trabajando en la sala de submuestreo del Instituto Alfred Wegener en Postsdam, donde se guardaban los núcleos de permafrost.

El cazador de virus

Claverie estudia un tipo particular de virus que descubrió por primera vez en 2003. Conocidos como virus gigantes, son mucho más grandes que la variedad típica y visibles.
Sus esfuerzos por detectar virus congelados en el permafrost fueron inspiraron en gran parte por un equipo de científicos rusos que en 2012 revivieron una flor silvestre a partir de un tejido de semilla de 30.000 años encontrado en la madriguera de una ardilla.

En 2014, logró revivir un virus que él y su equipo aislaron del permafrost, haciéndolo infeccioso por primera vez en 30.000 años al insertarlo en células cultivadas. Por seguridad, había elegido estudiar un virus que sólo podía atacar amebas unicelulares, no animales ni humanos.

Repitió la hazaña en 2015, aislando un tipo de virus diferente que también atacaba a las amebas. Y en su última investigación, publicada el 18 de febrero en la revista Viruses, Claverie y su equipo aislaron varias cepas de virus antiguos de múltiples muestras de permafrost tomadas de siete diferentes lugares de Siberia y demostraron que cada uno de ellos podía infectar células de ameba cultivadas.

Esta es una microfotografía mejorada por computadora de Pithovirus sibericum que fue aislada de una muestra de permafrost de 30.000 años de antigüedad en 2014.
Esas últimas cepas representan cinco nuevas familias de virus, además de las dos que había revivido anteriormente. El más antiguo tenía casi 48.500 años, según la datación del suelo por radiocarbono, y procedía de una muestra de tierra extraída de un lago subterráneo a 16 metros bajo la superficie. 

Las muestras más jóvenes, encontradas en el contenido del estómago y el pelaje de los restos de un mamut lanudo, tenían 27.000 años. Que los virus que infectan amebas sigan siendo infecciosos después de tanto tiempo es indicativo de un problema potencialmente mayor, dijo Claverie. Teme que la gente considere su investigación como una curiosidad científica y no perciba la perspectiva de que virus antiguos vuelvan a la vida como una grave amenaza para la salud pública.

«Consideramos estos virus que infectan amebas como sustitutos de todos los demás virus posibles que podrían estar en el permafrost», dijo Claverie. «Vemos rastros de muchos, muchos, muchos otros virus», añadió. «Entonces sabemos que están allí. No sabemos con certeza si todavía están vivos. Pero nuestro razonamiento es que, si los virus de las amebas todavía están vivos, no hay razón por la cual los otros virus no seguirán vivos y serán capaces de infectar a sus propios huéspedes».

Precedente de infección humana

Se han encontrado rastros de virus y bacterias que pueden infectar a los humanos conservados en el permafrost. Una muestra de pulmón del cuerpo de una mujer exhumada en 1997 del permafrost en una aldea de la península de Seward en Alaska contenía material genómico de la cepa de influenza responsable de la Pandemia de 1918. En 2012, los científicos confirmaron que los restos momificados de 300 años de antigüedad de una mujer enterrada en Siberia contenían las firmas genéticas del virus que causa la viruela.

Un brote de ántrax en Siberia que afectó a decenas de humanos y más de 2.000 renos entre julio y agosto de 2016 también se ha relacionado con el deshielo más profundo del permafrost. durante veranos excepcionalmente calurosos, permitiendo que viejas esporas de Bacillus anthracis resurjan de antiguos cementerios o cadáveres de animales.

Birgitta Evengård, profesora emérita del Departamento de Microbiología Clínica de la Universidad de Umea en Suecia, dijo que debería haber una mejor vigilancia del riesgo que representan los patógenos potenciales en el deshielo del permafrost, pero advirtió contra un enfoque alarmista.

«Debe recordar que nuestra defensa inmune se ha desarrollado en estrecho contacto con entornos microbiológicos», dijo Evengård, que forma parte del Centro Nórdico de Excelencia CLINF, un grupo que investiga los efectos del cambio climático en la prevalencia de enfermedades infecciosas en humanos y animales en las regiones del norte.

«Si hay un virus escondido en el permafrost con el que no hemos estado en contacto durante miles de años, podría ser que nuestra defensa inmune no sea suficiente», dijo. «Es correcto respetar la situación y ser proactivos y no sólo reactivos. Y la forma de combatir el miedo es tener conocimiento».

Posibilidades de contagio viral

Por supuesto, en el mundo real, los científicos no saben cuánto tiempo estos virus podrían seguir siendo infecciosos una vez expuestos a las condiciones actuales, o qué probabilidad habría de que el virus encontrara un huésped adecuado. No todos los virus son patógenos que pueden causar enfermedades; algunos son benignos o incluso beneficiosos para sus anfitriones. 

Y si bien alberga a 3,6 millones de personas, el Ártico sigue siendo un lugar escasamente poblado, lo que hace que el riesgo de exposición humana a virus antiguos sea muy bajo. Aun así, «el riesgo seguramente aumentará en el contexto del calentamiento global», dijo Claverie, «en el que el deshielo del permafrost seguirá acelerándose y más personas poblarán el Ártico a raíz de las empresas industriales».

Y Claverie no es el único que advierte que la región podría convertirse en un terreno fértil para un evento de contagio: cuando un virus salta a un nuevo huésped y comienza a propagarse.
El año pasado, un equipo de científicos publicó una investigación sobre muestras de suelo y sedimento lacustre tomadas del lago Hazen, un lago de agua dulce en Canadá ubicado dentro del círculo polar ártico.

 Secuenciaron el material genético en el sedimento para identificar firmas virales y los genomas de huéspedes potenciales en el área. Utilizando un análisis de modelo informático, sugirieron que el riesgo de que los virus se propagaran a nuevos huéspedes era mayor en lugares cercanos a donde grandes cantidades de agua de deshielo glacial fluían hacia el lago, un escenario que se vuelve más probable a medida que el clima se calienta.

Consecuencias desconocidas

Identificar los virus y otros peligros contenidos en el permafrost que se calienta es el primer paso para comprender el riesgo que representan para el Ártico, dijo Miner del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Otros desafíos incluyen cuantificar dónde, cuándo, qué tan rápido y a qué profundidad se descongelará el permafrost.

El deshielo puede ser un proceso gradual de tan solo centímetros por década, pero también ocurre más rápidamente, como en el caso de depresiones masivas de tierra que pueden exponer repentinamente capas profundas y antiguas de permafrost. El proceso también libera metano y dióxido de carbono a la atmósfera, un factor del cambio climático que se pasa por alto y se subestima.

Miner catalogó una serie de peligros potenciales actualmente congelados en el permafrost ártico en un artículo de 2021 publicado en la revista científica Nature Climate Change.
Esos posibles peligros incluían desechos enterrados procedentes de la extracción de metales pesados ​​y productos químicos como el pesticida DDT, que fue prohibido a principios de la década de 2000. 

Rusia y Estados Unidos también han vertido material radiactivo en el Ártico desde la aparición de las pruebas nucleares en los años cincuenta.
«El deshielo abrupto expone rápidamente viejos horizontes de permafrost, liberando compuestos y microorganismos secuestrados en capas más profundas», señalaron Miner y otros investigadores en el artículo de 2021.

En el artículo de investigación, Miner calificó la infección directa de humanos con patógenos antiguos liberados del permafrost como «actualmente improbable».
Sin embargo, Miner dijo que está preocupada por lo que denominó «microorganismos de Matusalén» . 

Se trata de organismos que podrían trasladar la dinámica de ecosistemas antiguos y extintos al Ártico actual, con consecuencias desconocidas.
El resurgimiento de microorganismos antiguos tiene el potencial de cambiar la composición del suelo y el crecimiento vegetativo, posiblemente acelerando aún más los efectos del cambio climático, dijo Miner.

«Realmente no tenemos claro cómo estos microbios van a interactuar con el entorno moderno», dijo. «Creo que no es realmente un experimento que ninguno de nosotros quiera realizar».
El mejor curso de acción dijo Miner, es intentar detener el deshielo y la crisis climática más amplia, y mantener estos peligros enterrados en el permafrost para siempre.