Este comportamiento implica que los virus no generan cambios al azar, sino que siguen rutas evolutivas estructuradas en las que algunas mutaciones actúan como paso previo para la aparición de otras más complejas. Este mecanismo permite a las poblaciones virales evolucionar de forma más eficiente y rápida, según el estudio dado a conocer este lunes.

Desde el punto de vista de la salud, el hallazgo resulta relevante porque ayuda a entender cómo pueden surgir variantes con mayor capacidad de transmisión, resistencia o escape inmunológico. La existencia de estas redes genéticas facilita que los virus acumulen cambios que, en determinadas condiciones, pueden traducirse en mutaciones con impacto en las personas, según el MNCN.

La investigación, que se focalizó en el estudio del 'bacteriófago Qβ', aportó "nueva información sobre la dinámica evolutiva de los virus de ARN, caracterizados por su velocidad para adaptarse a nuevos ambientes, y sobre los mecanismos moleculares que generan innovación biológica", indicó el MNCN. El 'bacteriófago Qβ' "es un virus que infecta bacterias, cuyo genoma, al igual que el de otros virus que afectan a la salud humana y animal, como el SARS-CoV-2, el virus de la polio o el virus de la fiebre aftosa, está formado por una molécula de ARN que muta con gran rapidez".

ESCAPAR AL SISTEMA INMUNE

Los virólogos destacaron que este proceso incluye también mutaciones inicialmente poco viables que, sin embargo, actúan como “puentes” hacia adaptaciones posteriores. Este fenómeno explica la rapidez con la que algunos virus pueden responder a cambios en el entorno o a la presión del sistema inmunitario. El equipo de investigación vio "en directo cómo evoluciona este tipo de virus". “En lugar de moverse por el espacio genético como un caminante que avanza paso a paso, los virus exploran simultáneamente una gran nube de variantes”, explicó la investigadora del MNCN y el CNB, Susanna Manrubia.

Este trabajo aporta la novedad científica de que que esta "exploración" tiene una "organización jerárquica que genera un fractal, y que es masiva: unas pocas secuencias muy abundantes generan toda la diversidad genética posible a distancias cortas, junto con una periferia extensa de mutantes cada vez más raros”, añadió. El estudio aporta así una nueva perspectiva sobre la evolución viral, al evidenciar que la capacidad de adaptación no depende únicamente de mutaciones aisladas, sino de la estructura global de sus redes genéticas, lo cual podría mejorar la vigilancia y el análisis de futuras variantes.

El trabajo fue apoyado por el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), y muestra cómo los virus exploran sus opciones de evolución genética en tiempo real. Sus resultados, publicados en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences', revelan que esta exploración adopta una estructura fractal y jerárquica, y que "distintos ambientes pueden impulsar la divergencia entre poblaciones virales".

ESTRATEGIA DE CONTROL Y TRATAMIENTO

La investigadora Esther Lázaro, del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), donde se llevaron a cabo los experimentos que sustentan el análisis teórico, detalló que los resultados aportan una nueva perspectiva sobre la dinámica evolutiva de los virus de ARN, "caracterizados por su gran velocidad de adaptación a nuevos ambientes, un rasgo que complica el desarrollo de estrategias eficaces para su control y tratamiento". Estos sistemas permiten observar en tiempo real procesos evolutivos que en otros organismos pueden tardar miles o millones de años. “Al estudiar virus de ARN como el bacteriófago Qβ descubrimos cómo se adaptan sus poblaciones, desentrañando a la vez los principios que rigen la generación de innovación molecular”, finalizó Lázaro.