La viruela y otros virus plagaron a los humanos mucho antes de lo sospechado

La fecha de muerte de la viruela es clara, dice una investigación publicada en la prestigiosa revista científica Nature. Después de matar a más de 300 millones de personas en el siglo XX, reclamó su última víctima en 1978; dos años después, el 8 de mayo de 1980, la Asamblea Mundial de la Salud declaró que el virus variola, que causa la viruela, había sido erradicado. Pero los orígenes de este virus devastador son oscuros. Ahora, la evidencia genética comienza a descubrir cuando la viruela comenzó a atacar a las personas.

Los seres humanos ya en 600 d. C. tenían viruela, informó un equipo internacional de investigadores esta semana después de años de búsquedas de ADN viral en restos humanos antiguos. El análisis también implica que el virus circulaba en humanos incluso antes: al menos 1.700 años atrás, en el período turbulento de la caída del Imperio Romano de Occidente, cuando muchos pueblos estaban migrando a través de Eurasia.

La investigación hace retroceder la evidencia de ADN de la viruela en un milenio. En 2016, los investigadores lo fecharon en el siglo XVII, utilizando ADN extraído de una momia lituana. “Hemos demostrado que 1,000 años antes, durante la Era Vikinga, la variola ya estaba bastante extendida en Europa”, asegura Martin Sikora, un genetista evolutivo de la Universidad de Copenhague y miembro del equipo.

La viruela es solo el último ejemplo de una enfermedad infecciosa grave cuya historia ha sido reescrita de manera sustancial y repentina por análisis de ADN antiguo en la última década. A principios de este año, un estudio informó que el virus del sarampión -que se cree que ha surgido en los seres humanos alrededor del siglo IX- podría haber saltado a la gente en el primer milenio antes de Cristo, que es cuando su secuencia parece haber divergido del relacionado (y ahora erradicado), el virus de la peste bovina, que infectaba al ganado. En 2018, el equipo de Sikora demostró que la hepatitis B había estado infectando a los humanos desde la Edad del Bronce, hace 5.000 años; en 2015, el equipo informó un origen similar temprano para la peste, que es causada por la bacteria Yersinia pestis.

Sin embargo, no todos los estudios genéticos han hecho retroceder los orígenes de la enfermedad en el tiempo: en 2014, un grupo dirigido por alemanes informó que la tuberculosis había estado infectando a los humanos durante menos de 6.000 años, no 12.000, y mucho menos 70.000 años como se había sugerido anteriormente.

Estos hallazgos están sacudiendo la comprensión de los investigadores sobre cómo las enfermedades han afectado a las poblaciones humanas a lo largo de la historia, dice Ann Carmichael, una historiadora de la peste en la Universidad de Indiana en Bloomington. La evidencia de ADN sugiere que enfermedades como la peste y la hepatitis B están asociadas con importantes migraciones prehistóricas, algo que ahora parece ser cierto también para la variola. Si las migraciones llevaron las enfermedades a nuevas áreas o si la aparición de enfermedades provocó que las personas se mudaran, es una pregunta que los arqueólogos, historiadores y genetistas esperan poder responder.

La evidencia de ADN también ha proporcionado información sobre la virulencia de la viruela antigua: el último trabajo sugiere que los vikingos, por ejemplo, portaban un linaje de variola extinto muy diferente de la cepa moderna. Integrar la genética con la historia y la arqueología es el trabajo que queda por delante, dice el arqueólogo Søren Sindbæk de la Universidad de Aarhus en Dinamarca. “Podemos comenzar a concretar estos eventos a escala humana. En el futuro, el tiempo de alta definición será crítico para reescribir la historia humana”, sostiene.

Genomas de patógenos antiguos

Antes de la revolución del ADN antiguo, los investigadores tenían que confiar en examinar los esqueletos, o, más raramente, las momias, para detectar evidencia visible de la enfermedad, detectar los signos reveladores de lepra o sífilis, por ejemplo, y hacer referencias cruzadas con registros históricos. Pero muchas infecciones no dejan marcas visibles en el hueso. Otras pistas indirectas sobre la edad de algunas enfermedades provienen de la estimación de la edad y la distribución geográfica de las mutaciones protectoras en humanos: las personas cuyos glóbulos rojos carecen de los ‘antígenos Duffy’, por ejemplo, disfrutan de cierta protección contra el parásito de la malaria Plasmodium vivax.

Los investigadores han podido extraer fragmentos de ADN patógeno de los restos desde la década de 1990. Y en la última década, los secuenciadores de ADN de próxima generación que pueden leer innumerables fragmentos cortos, útiles para secuenciar ADN dañado después de cientos o miles de años, han ayudado a los investigadores a reconstruir genomas enteros de patógenos antiguos. En 2011, los científicos publicaron el primer genoma 7 de este tipo, de Y. pestis, reunido a partir de cuatro esqueletos en un cementerio de Londres donde miles de víctimas de la Muerte Negra fueron enterradas en el siglo XIV.

Ahora es una rutina detectar restos humanos antiguos de patógenos conocidos, dice Eske Willerslev, un genetista evolutivo de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, que trabajó en el estudio de la viruela. Esto comenzó como una rama de un proyecto para trazar la diáspora vikinga de fines del primer milenio, pero se convirtió en un análisis mucho más amplio. Los investigadores examinaron el ADN recolectado de 1,867 personas que vivieron en Eurasia y las Américas entre 32,000 y 150 años atrás. Encontraron tramos de ADN que se parecían a las cepas de variola modernas en 26 de ellos; durante 13 años, pudieron volver a los restos originales y extraer más ADN variólico a través de la captura dirigida, una técnica que utiliza ADN sintetizado en laboratorio para seleccionar hebras similares de huesos o dientes. (Los investigadores se han centrado en el hueso petroso, una parte del cráneo cerca de la oreja, como una buena fuente de ADN antiguo, porque es el hueso de mamífero más denso y por lo tanto conserva bien el ADN humano. Pero es más probable que aparezcan los patógenos. en los dientes, porque fluye más sangre a través de ellos, dice Willerslev).

Once de estas personas datan de alrededor del 600 a. C. a 1050, traslapando la era vikinga, y provenían de la actual Escandinavia, Rusia y el Reino Unido. Uno fue desenterrado de una fosa común en Oxford, Reino Unido, y se cree que murió en la masacre del día de San Brice de 1002, cuando el rey inglés Ethelred the Unready ordenó el exterminio de personas identificadas como daneses. Cuatro individuos de la era vikinga proporcionaron suficiente ADN viral para que los investigadores reconstruyeran genomas de variola casi completos, que compararon con las secuencias de variola modernas. Sorprendentemente, el linaje que infecta las muestras de la era vikinga no fue un antepasado directo de los linajes de los siglos XIX y XX. “Es una trayectoria evolutiva separada que se extinguió en algún momento y, hasta donde sabemos, ya no está presente”, dice Sikora.

Los investigadores rastrearon este árbol genealógico utilizando un enfoque de ‘reloj molecular’: midieron cuánto diferían los linajes antiguos y modernos, y utilizaron la velocidad a la que se acumulan las diferencias genéticas para calcular cuánto tiempo había transcurrido desde que se separaron los linajes. Este análisis sugiere que su antepasado común más reciente vivió hace unos 1.700 años.

Eso no significa que la enfermedad llegó por primera vez a los humanos en ese momento, dice Terry Jones, un biólogo computacional con sede en el Hospital Charité de Berlín y la Universidad de Cambridge, que trabajó en el proyecto; es simplemente la fecha de la fusión de toda la diversidad muestreada hasta ahora. Willerslev cree que su grupo ha examinado a suficientes individuos de las edades de bronce, neolítico y mesolítico (que se extiende desde alrededor de 15.000 a 1.200 a. C.), sin encontrar variola, para decir que es poco probable que la viruela circulara ampliamente antes de 3.000-4.000 años atrás.

Otros investigadores han supuesto que la variola estaba infectando a los humanos mucho antes de hace 1.700 años. Los registros históricos sugieren que una enfermedad similar a la viruela ha estado con nosotros durante más de 3.000 años, e incluso podría haber matado al joven faraón Ramsés V en el siglo XII a. C. , aunque nadie puede estar seguro de que tenía viruela o eso, si lo hizo , la enfermedad lo mató. La última evidencia de ADN no arroja ninguna luz sobre esa idea, pero un proyecto egipcio para analizar el ADN de las momias reales está programado para informar en 2022.

Los científicos que no participan en el estudio variola están impresionados por el trabajo. “Este nuevo documento muestra que había linajes que ignoramos por completo”, explica Michael Worobey, un biólogo evolutivo de la Universidad de Arizona en Tucson. Pero Hendrik Poinar, paleontólogo de la Universidad de McMaster en Hamilton, Canadá, que trabajó en el estudio de viruela de 2016, dice que las grandes diferencias entre los linajes vikingos y modernos hacen posible que los vikingos no hayan tenido viruela como lo reconoceríamos.

Eso podría ser cierto, dice Jones. Existe alguna evidencia, por ejemplo, de que la inactivación genética acumulada en el virus lo hizo más virulento. "No podemos estar seguros, pero hay un buen argumento de que antes del siglo XVII, la viruela era endémica y leve", dice.

Reescribiendo la historia de la enfermedad

Los estudios de patógenos antiguos como la peste, la hepatitis B y la viruela han demostrado que es posible detectar agentes patógenos en restos que no muestran signos de enfermedad, por lo que los científicos no necesitan limitar sus análisis a restos en pozos de peste. Eso ofrece una imagen más completa del impacto de los patógenos en el mundo antiguo.

La distribución de los genotipos de patógenos y la forma en que cambian con el tiempo podrían arrojar nueva luz sobre cómo se movieron las personas en el pasado. El descubrimiento de Y. pestis en los dientes preservados de los pastores de Yamnaya que llegaron a Europa desde la estepa de Europa del Este, por ejemplo, ha dado lugar a la teoría de que estos invasores aceleraron el declive de las sociedades agrícolas neolíticas después del 3500 a. C. al propagar la peste entre ellos. Pero esta sigue siendo una idea controvertida porque hay evidencia arqueológica de que ya había un declive 1,000 años antes de que llegara el Yamnaya, dice Detlef Gronenborn, arqueólogo del Instituto de Investigación de Arqueología Leibniz en Mainz, Alemania.

Pero debido a que solo se han secuenciado alrededor de 200 genomas completos de patógenos antiguos, y solo unos pocos para cada patógeno, las conclusiones que se pueden extraer del análisis filogenético son limitadas por ahora. Incluso en la pandemia actual, con decenas de miles de genomas de SARS-CoV-2 analizados, los investigadores a veces han llegado a conclusiones erróneas sobre el camino que tomó el virus durante su propagación. Mientras más investigadores retroceden en el tiempo y cuanto menos dispersas sean las muestras, dice Poinar, mayor es el riesgo de sobreinterpretación.

Los investigadores dicen que las investigaciones sobre la historia evolutiva de los virus también podrían ser útiles para proteger a las personas en el futuro. “Es muy difícil predecir hacia dónde irá la evolución del virus”, afirma el virólogo Lasse Vinner de la Universidad de Copenhague, otro autor del artículo, “pero sabiendo dónde ha estado, tenemos una mejor idea de las posibilidades de variación”. Andrea McCollum, epidemióloga de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades en Atlanta, Georgia, que ha estudiado la viruela, dice que dicho árbol genealógico podría ser informativo sobre la protección que las existencias restantes de la vacuna contra la viruela proporcionarían contra los virus relacionados con la viruela.

Mientras tanto, los historiadores de enfermedades reconocen que tienen nuevas preguntas que responder. “Realmente necesitamos comenzar de nuevo”, advierte Carmichael. La confirmación de 2011 de que Y. pestis dio lugar a la Peste Negra puso fin al debate sobre la causa de esa pandemia. Y debido a que la cepa de esta última era muy similar a la Y. pestis moderna, ha llevado a los historiadores a plantear una nueva pregunta: ¿por qué la peste era mucho más letal en el mundo premoderno que en el moderno? Las comorbilidades y las formas de vida podrían explicarlo en parte, pero la respuesta aún no está clara. “Abordar eso es una pregunta histórica, no genética”, concluye.

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