Els virus ʻcrAssphageʼ es troben a la tercera part dels països del món i varien segons la regió geogràfica

Aquest grup de virus —un dels de més prevalença en la població mundial— ha evolucionat durant milions dʼanys al llarg del llinatge evolutiu de lʼespècie humana, subratlla aquest estudi internacional que ha dirigit lʼexpert Rob Edwards, de la Universitat Estatal de San Diego a Califòrnia (Estats Units).

El nou treball analitza la presència dels bacteriòfags crAssphage en mostres fecals humanes, aigües residuals i metagenoma de la microbiota intestinal dʼinfants i adults de països dʼarreu del món. Hi han participat un total de cent-quinze investigadors de seixanta-cinc països, entre els quals destaquen experts de la UB, la UAB i la Universitat dʼAlacant en lʼàmbit nacional. «Estem en deute amb tots els col·laboradors dʼarreu del món que ens han ajudat a explorar la diversitat global única dʼaquest virus. Aquesta és una primícia mundial en lʼabast global i en la naturalesa del projecte», detalla lʼinvestigador Rob Edwards.

Uns virus ocults identificats amb tècniques de metagenòmica

Els crAssphage són un grup de virus que infecten algunes espècies del gènere Bacteroides, uns bacteris anaeròbics abundants en la microbiota del tracte digestiu dels humans i dʼaltres organismes. Tot i la seva àmplia distribució mundial, aquests fags no van poder ser identificats fins a lʼany 2014.

Segons explica Maite Muniesa, professora del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la UB, «els crAssphage no són virus que es puguin aïllar de manera lliure i no generen clapes de lisis quan es cultiven en plaques de Petri al laboratori. Per això, només es van poder detectar el 2014 mitjançant tècniques de metagenòmica».

Lʼestudi revela que són virus de la família Podoviridae (bacteriòfags de cua curta) amb un genoma dʼADN de doble cadena i de mida relativament gran (100 kb). El genoma dels virus és força similar entre els diferents grups humans, amb petites variacions de seqüència segons els àmbits geogràfics. Aquest grau de conservació del genoma víric es podria explicar per les característiques ambientals del tracte intestinal, un entorn de condicions relativament estables per als virus al llarg de la seva evolució.

«Aquesta particularitat és bastant excepcional si considerem lʼelevada taxa de mutacions dels virus, o bé el concepte de mosaics aplicable al genoma de molts dʼells», detallen els autors de la UB.

Virus crAssphage: el primer indicador universal de contaminació fecal humana

El nou estudi classifica el grup dels virus crAssphage de microbioma fecal humà en quatre subfamílies amb deu gèneres. Com a dada curiosa, es dona el cas dʼun mateix individu a qui es van arribar a detectar set tipus diferents de virus crAssphage.

Aquest grup de bacteriòfags, a més, podria ser el primer indicador de contaminació fecal humana amb caràcter universal, apunten els autors. Així doncs, els crAssphage donarien resposta al desafiament científic de trobar indicadors de contaminació fecal humana que siguin efectius a escala geogràfica global, i no només regional.

Una evolució compartida amb el llinatge dels homínids 

Encara no es coneix el rol biològic del virus crAssphage en la microbiota intestinal humana ni com interacciona amb els hostes bacterians de lʼintestí. Ara bé, lʼalta prevalença del virus en la població humana podria indicar lʼexistència dʼuna interrelació amb beneficis mutus. «CrAssphage no sembla tenir cap benefici directe per a la salut humana. Ara bé, hem trobat virus molt relacionats en mostres fecals de goril·les, micos i altres primats en el medi natural», detalla Bas Dutilh, expert de la Universitat dʼUtrecht (Països Baixos) i codirector de lʼestudi.

«Amb aquests referents —continua Dutilh— considerem que el virus ha evolucionat amb lʼespècie humana durant milions dʼanys i sʼha dispersat entre els éssers humans arreu del món. Aquesta és la primera vegada que sʼha constatat que els virus de l'intestí humà poden ser almenys tan antics com el llinatge humà».

En paraules de Maite Muniesa, «sembla que estem davant dʼun simbiont habitual del nostre intestí, que no es veu afectat per canvis en lʼedat —de fet, abunda en nens— ni en la dieta. La seva expansió geogràfica és el resultat dels moviments migratoris humans al llarg de tot el planeta».

El Grup de Recerca de Microbiologia d'Aigües Relacionada amb la Salut (MARS) de la UB és un equip capdavanter en la descripció i caracterització de bacteriòfags que infecten Bacteroides com a indicadors de contaminació fecal humana en el medi ambient. En el marc del treball, la contribució científica dels experts de la UB —en què destaca la tasca experimental duta a terme per la professora Cristina Garcia Aljaro— sʼha centrat sobretot a caracteritzar mostres procedents dʼaigües residuals a Catalunya i seqüenciar diverses regions genòmiques dels crAssphage.

«En aquest treball global, lʼaplicació de múltiples eines dʼanàlisi de les dades metagenòmiques ha permès no només detectar aquest virus insòlit en les diverses mostres, sinó també generar arbres filogenètics globals i clústers dʼinformació a partir de les metadades obtingudes», conclouen Maite Muniesa, Joan Jofre i Cristina Garcia-Aljaro.