La Ciencia Detrás del Estudio de Los Virus

Qué Herramientas Usan Los Científicos Para Estudiar Los Virus?

[Imagen animada de un hombre con ropa del siglo XVII y una gran peluca junto a un microscopio primitivo, un dispositivo que tenía espejos y velas.]

NARRADORA: A fines del siglo XVII, Robert Hooke estaba tratando que una hormiga se quedara quieta.

[Aparece una vista insertada de primer plano de una hormiga animada junto a Hooke. Se escapa del cuadro.]

NARRADORA: Hooke fue uno de los primeros en usar una herramienta denominada microscopio compuesto, lo cual le permitió echar un vistazo a los mundos diminutos.

Lo miraba todo: el moho del pan, su propia orina e incluso insectos como la hormiga.

[Las vistas insertadas muestran grabados de archivo que representan vistas en primer plano de moho, cristales de orina que parecen copos de nieve y, finalmente, la hormiga animada.]

NARRADORA: Pero cuando registraba sus observaciones, la hormiga (como era de esperarse) no quería quedarse quieta.

[La hormiga animada está sentada en un sillón y lee un libro titulado Micrographia, mientras una gran mano humana le sirve una bebida.]

NARRADORA: Hooke se las ingenió para adormecer con unas gotas de brandy y lo inmortalizó en las páginas de un libro titulado Micrographia.

[La escena regresa al microscopio compuesto de Hooke. Su interior se disipa en una vista de una colonia de hormigas subterráneas y la cámara se acerca.]

NARRADORA: A veces, las herramientas como el microscopio de Hooke dan lugar a campos de la ciencia completamente nuevos. Este tipo de progreso científico continúa hoy día con respecto al estudio de los virus.

[La lente de un microscopio enfoca en su lugar y tenemos una vista aún más amplia de una hormiga. La lente vuelve a enfocar y vemos decenas de virus animados de muchas formas y tamaños diferentes.]

NARRADORA: Cada vez surgen nuevas herramientas y tecnologías que nos permiten estudiar y comprender cosas nuevas sobre ellos que hace algunas décadas hubieran sido imposibles de explorar.

[La lente del microscopio vuelve a enfocar y los viriones del virus ahora aparecen aún más grandes y detallados.]

NARRADORA: Estas herramientas y tecnologías nos permiten ver las cosas en distintas escalas y cada una de ellas es una ventana para entender el funcionamiento de los virus.

Esencialmente un virus es un segmento de material genético que está envuelto en un caparazón.

[La cámara se acerca hacia el centro de un virión de herpes y la lente del microscopio vuelve a enfocar. Aparece una espiral de ADN que se desenrolla.]

NARRADORA: Comencemos precisamente al nivel del ADN con una técnica denominada secuenciación genómica.

[La palabra “GENOMA” flota sobre una cadena animada de ADN.]

NARRADORA: El genoma es todo el material genético que está dentro de un organismo o virus. Son las instrucciones de ADN o ARN que determinan su aspecto, funcionamiento y crecimiento.

Los seres humanos tenemos un genoma. Las hormigas también. Incluso los virus tienen un genoma.

[Un humano ilustrado, una hormiga y un virus en dibujos animados (con brazos y piernas) caminan alegremente a lo largo de la cadena de ADN mientras sostienen pequeños fragmentos de ADN o ARN.]

NARRADORA: Y la secuenciación genómica nos permite decodificar toda esa información.

[Una cadena de ARN escupe una línea de letras A, U, C y G.]

NARRADORA: Así se ve un genoma secuenciado. Es como una sucesión de letras.

[La pantalla se llena con decenas de letras A, U, C y G.]

NARRADORA: Quizás piense, "Ah, pero si eso es un código." Y no se equivoca.

[Las letras comienzan a desplazarse hacia arriba en la pantalla. Algunas secciones cambian a un color diferente.]

[SONIDOS DE CÁLCULO DE COMPUTADORA DIGITAL]

NARRADORA: Es necesario analizar todas las combinaciones de letras para entender el código que vemos.

Durante las últimas décadas hemos mejorado mucho este proceso y aumentado la rapidez con la cual lo hacemos.

[Las letras que se desplazan se aceleran rápidamente y desaparecen de la pantalla, y revelan otro campo de cientos de letras. La escena se aleja más y más, y se muestran miles de letras A, C, G y U.]

NARRADORA: Este es el genoma del SARS-CoV-2 que causa la COVID-19. Tiene unas 30.000 letras.

[Las manecillas se mueven rápidamente alrededor de la esfera de un reloj.]

NARRADORA: Decodificarlo tomó menos de 48 horas.

[Una mujer estornuda y la cámara sigue la trayectoria de su estornudo, que pasa por siluetas de personas caminando, hablando y sentadas juntas. A medida que avanza la escena, las siluetas se llenan de letras que representan el código genético y cada figura tiene una secuencia corta de letras en un color diferente.]

NARRADORA: Con la secuenciación genómica, ahora podemos rastrear la evolución del virus prácticamente en tiempo real, como lo hemos hecho durante la pandemia. Podemos entender cómo se propaga y enviar advertencias cuando surgen variantes peligrosas.

[La secuencia resaltada de letras dentro de una silueta es diferente a todas las demás. Hay líneas cortas y agitadas que rodean la figura.]

[ALARMA QUE SUENA BAJO]

NARRADORA: Entender el genoma de un virus es esencial para comprender su funcionamiento y es necesario para crear pruebas de diagnóstico, medicamentos y vacunas para amenazas como la COVID-19.

[La pantalla vuelve a llenarse de letras. Se resaltan ciertas líneas y se disparan imágenes insertadas: modelos informáticos de diminutas proteínas virales de diferentes formas. Están etiquetadas como Proteína NSP1, Proteína ORF3a y Proteína de la espícula.]

NARRADORA: Entonces podemos leer el código de un virus.

[La escena cambia a una ilustración del virión del SARS-CoV-2: una esfera con protuberancias puntiagudas parecidas a una coliflor que emergen de su superficie.]

NARRADORA: Alejemos el zum para mirar al próximo nivel: la estructura del virus.

[La lente del microscopio enfoca y una esfera de SARS-CoV-2 en versión más pequeña flota sobre la mano extendida de un investigador que usa una máscara.]

NARRADORA: Descifrar de qué modo la estructura de un virus le permite infectar las células puede ayudar a los investigadores a crear defensas contra él.

[Una burbuja de pensamiento sale de la cabeza del investigador. Dentro de ella, hay ilustraciones de una jeringa y cápsulas de píldoras.]

NARRADORA: Pero los virus son pequeños. Demasiado pequeños para un microscopio tradicional.

[El tamaño del virión flotante se reduce hasta que ya no se puede ver. Vemos un investigador que mira a través del ocular de un microscopio de mesa.]

NARRADORA: Una forma de mirar este mundo diminuto es utilizando una técnica que se denomina cristalografía de rayos X.

[La investigadora en el microscopio se transforma en una forma abstracta que gira y se convierte en una “X”. Aparecen las palabras “Cristalografía de rayos X”.]

NARRADORA: Los científicos crean cristales a partir de las proteínas de un virus, los irradian con rayos X y miden cómo se dispersan estos rayos.

[Hay un cubo etiquetado como “Proteína del virus”. Líneas onduladas que representan rayos X bombardean el cubo y rebotan. Los puntos de impacto crean lo que parece un patrón abstracto, pero sus puntos se resuelven en la forma de una proteína de la espícula viral.]

NARRADORA: Este tipo de radiografías pueden revelar datos sobre la estructura del virus que nos ayudan a crear vacunas y tratamiento en su contra.

Alejemos el zum una vez más.

[La lente del microscopio enfoca y la escena cambia a una investigadora que trabaja frente a un monitor, con dos máquinas grandes detrás de ella. En el monitor aparecen dos viriones de SARS-CoV-2.]

NARRADORA: Otra herramienta para tomar imágenes es el microscopio electrónico.

En lugar de luz visible, los microscopios electrónicos usan un haz de partículas subatómicas para observar la forma del virus como una magnificación de hasta 50 millones de veces.

[Ampliamos el microscopio electrónico y aparecen imágenes de archivo fotográfico de diferentes virus: Polio, Influenza H1N1, Rabia, Ébola. Sus formas y texturas son diversas.]

NARRADORA: Esto es un millón de veces mejor que lo que Robert Hooke pudo ver.

[La lente del microscopio vuelve a enfocar y vemos una imagen microscópica electrónica de la cabeza de una hormiga. Un pequeño círculo con Robert Hooke rebota desde un lado.]

NARRADORA: Esto es lo que tenemos a nivel microscópico. Pero podemos alejar el zum aún más para entender cómo los virus infectan a las poblaciones de personas.

[La lente del microscopio enfoca y se acerca más y más en escala. Comenzamos con un primer plano de una hormiga que corre sobre una manta. Nos alejamos para ver a dos personas sentadas sobre la manta. Y nos alejamos de nuevo a una vista aérea que muestra esa manta como una de las muchas mantas que hay en un parque.]

NARRADORA: Los modelos matemáticos nos permiten entender las tendencias de contagio a medida que van sucediendo y nos permiten anticipar cómo podría mutar o transmitirse un virus o comportarse a la enfermedad que causa en el future.

[Las mantas de picnic y las personas se transforman en formas abstractas. Las formas están conectadas por redes de líneas y formas onduladas.]

NARRADORA: Usando datos estimados de, por ejemplo, la cantidad total de infecciones o cuántas personas usan mascarilla, los investigadores ejecutan modelos matemáticos para determinar los posibles resultados.

[Los investigadores se paran al lado de una máquina gigante y fantástica. Los números y porcentajes parpadean en varias pantallas, los conductos conectan varios módulos y los trabajadores ingresan datos a través de las ranuras. En el extremo de la máquina, se imprimen hojas de papel y las manos de una persona las espera. Un grupo de personas habla en una sala de juntas y señalan un tablero que muestra formas abstractas en red.]

NARRADORA: Estos modelos pueden ayudar a proponer medidas para controlar la propagación de una enfermedad.

Pero las enfermedades nuevas como la COVID-19 traen consigo mucha incertidumbre y el comportamiento humano es difícil de predecir.

[Un grupo de investigadores compara notas y mira documentos. Sobre sus cabezas, las burbujas de pensamiento contienen viriones de SARS-CoV-2, una mascarilla quirúrgica y signos de interrogación.]

NARRADORA: De modo que, según nos hacemos pruebas de detección de COVID-19 y nos vacunamos, los investigadores siguen puliendo sus modelos.

[La cámara recorre de nuevo la fantástica máquina. Esta vez, un módulo se conecta a un embudo gigante etiquetado como “NUEVOS DATOS” donde los números se filtran hacia los tubos.]

NARRADORA: En lugar de solo predecir probabilidades, los investigadores pueden usar los datos recopilados en el mundo real para crear modelos que se acerquen más a la realidad y entender mejor lo que está sucediendo.

[La escena regresa a la investigadora con el virión del SARS-CoV-2 flotando sobre su mano. Esta vez, su burbuja de pensamiento presenta una versión del virión de diferente color.]

NARRADORA: A partir de eso, podríamos usar otro tipo de modelo matemático para crear medidas que nos ayuden a protegernos contra distintos tipos de virus como el SARS-CoV-2.

Ya hacemos esto con la vacuna anual contra la gripe o influenza.

[Un enfermero con mascarilla quirúrgica vacuna a un paciente que tiene una mascarilla.]

NARRADORA: Con el uso de la secuenciación genómica, los investigadores siguen las infecciones por gripe en todo el mundo y registran cómo evolucionan las distintas cepas y qué vacunas funcionan mejor.

[Un globo terráqueo gira frente a un campo de código genómico. Los contornos de los continentes están llenos de letras de secuencias genómicas, viriones y jeringas.]

NARRADORA: Ese tipo de modelo matemático que incorpora datos nuevos del mundo real, ayuda a la elaboración de la vacuna anual contra la gripe y permite concentrar los recursos en los lugares donde más se necesitan.

[Un tubo emerge del costado del globo terráqueo y el embudo de “NUEVOS DATOS” vierte números sobre él. Cuando la cámara gira hacia la derecha, revela que el tubo es el cuerpo de una jeringa. Un anciano sentado cerca de una mujer embarazada recibe una vacuna.]

NARRADORA: Quizás veamos algo parecido con respecto a la COVID-19 y a otras enfermedades en el futuro.

[La escena de las personas se reduce en tamaño para convertirse en una pequeña pantalla al costado de la fantástica máquina de modelado. Nuevamente, hacemos una panorámica: esta vez la máquina tiene diferentes módulos futuristas.]

NARRADORA: Mientras tanto, los investigadores están incrementando la rapidez y robustez de las herramientas actuales.

Y se avecinan tecnologías completamente nuevas.

[La escena regresa a una vista aérea de las personas sentadas sobre mantas de picnic, disfrutando del parque. La cámara se aleja cada vez más.]

NARRADORA: ¿Quién sabe qué descubrimientos tenemos por delante?

[Se muestran los reconocimientos.]