Un nuevo estudio, publicado en PLOS Biology, ofrece una explicación plausible, desde el punto de vista de la biología molecular, sobre cómo la malaria, una de las enfermedades más mortales, llegó a pasar de gorilas a humanos. También es clave para comprender cómo agentes patógenos pueden saltar de una especie a otra.
Investigadores del Wellcome Sanger Institute, en Londres, y de la Universidad de Montpellier reconstruyen una secuencia génica de aproximadamente 50.000 años de antigüedad adquirida por el antepasado de Plasmodium falciparum, dándole la capacidad de infectar los glóbulos rojos humanos.
Por primera vez, estos científicos descubrieron la probable serie de eventos que llevaron a que el parásito de la malaria más mortal del mundo pudiera saltar de los gorilas a los humanos.
Descubrieron que el gen rh5 permitió al parásito infectar tanto a los gorilas como a los humanos durante un tiempo limitado, explicando cómo se realizó el salto a nivel molecular. El equipo también identificó la mutación específica de ácido desoxirribonucleico (ADN) que posteriormente restringió P. falciparum a las personas.
La malaria causa 435.000 muertes al año
La malaria sigue siendo un importante problema de salud mundial que causa unas 435.000 muertes al año. De esta cifra, el 61% son niños menores de cinco años. P. falciparum es la especie de parásito responsable de la forma más mortal de malaria y es particularmente prevalente en África, donde representó el 99,7% de los casos de malaria en 2017.
P. falciparum es una de las siete especies de parásitos que originan malaria y pertenece a la familia Laverania. Estos parásitos se originaron en los grandes simios africanos y hoy se restringen a sus propias especies de huéspedes específicas, con tres especies de parásitos confinadas a chimpancés y tres a gorilas.
El séptimo P. falciparum solo infecta a las personas, después de cambiar de huésped, de gorilas a humanos, a través de un proceso conocido como zoonosis hace unos 50.000 años.
Secuencia del genoma de las siete especies de parásitos
La secuenciación del genoma de las siete especies de parásitos de Laverania reveló una sección de ADN que se transfirió de un parásito de gorila, Plasmodium adleri, al antepasado de P. falciparum.
Esta secuencia de ADN incluía el gen rh5, que codifica la proteína RH5. Esta se une a un receptor de proteína en los glóbulos rojos humanos llamado basigina.
Así, la interacción rh5-basigina es crítica para que P. falciparum infecte a las personas. Este gen es un objetivo prometedor de la vacuna contra la malaria. Si esta interacción se puede interrumpir, el parásito ya no podrá invadir los glóbulos rojos humanos y causar la enfermedad.
Para investigar más a fondo el origen de P. falciparum, los investigadores de la Universidad de Montpellier utilizaron la reconstrucción de secuencia ancestral para resucitar la secuencia de ADN que se transfirió al ancestro de P. falciparum hace unos 50.000 años.
Posteriormente, un equipo de científicos del Wellcome Sanger Institute creó copias sintéticas del gen ancestral rh5 en laboratorio, donde se observaron las interacciones moleculares de la proteína rh5.
Genes ancestrales de malaria entre gorilas y humanos
El doctor Francis Galaway, primer autor del estudio que trabaja en el Wellcome Sanger, destaca que «el hecho de que esta proteína ancestral rh5 pudiera unirse al receptor de glóbulos rojos de la sangre de humanos y gorilas, inmediatamente proporcionó una explicación molecular sobre cómo P. falciparum evolucionó para infectar a las personas».
Posteriormente, los investigadores pudieron identificar seis diferencias entre la secuencia ancestral rh5 y la actual en P. falciparum. Así pudieron desvelar que una de estas mutaciones da como resultado la pérdida completa de la capacidad de unirse al basigin del gorila, lo que explica cómo P. falciparum se restringió a los humanos.
Por su parte, el doctor Franck Prugnolle, de la Universidad de Montpellier, subraya que «es fascinante poder resucitar genes ancestrales como el que permitió a Plasmodium falciparum saltar de gorilas a humanos».