Las actividades humanas aumentan los brotes de enfermedades zoonóticas, como el crecimiento de la población, las migraciones y el consumo de animales silvestres.
Los museos conservan pistas que permiten a los científicos predecir, analizar y prepararse para futuras pandemias.
En menos de 20 años, comunidades de todo el mundo han sido golpeadas por una serie de grandes brotes de enfermedades: SARS, MERS, ébola, zika y ahora, COVID-19. Casi todas las enfermedades infecciosas emergentes en humanos se originan en microorganismos que albergan los animales silvestres y que posteriormente “saltan”, directa o indirectamente (por ejemplo, a través de mosquitos o garrapatas), a los humanos.
Un factor que impulsa el aumento de los brotes de enfermedades zoonóticas es que las actividades humanas —incluidos el crecimiento de la población, las migraciones y el consumo de animales silvestres— están provocando un mayor contacto con la fauna silvestre. Al mismo tiempo, las mutaciones genéticas de virus y otros microbios están creando nuevas oportunidades para la aparición de enfermedades.
Pero los humanos seguimos desconociendo en gran medida la biodiversidad de nuestro planeta y sus ecosistemas naturales. Solo dos millones de especies —alrededor del 20 % de todas las estimadas en la Tierra— ni siquiera han sido nombradas En nuestra opinión, esta ignorancia fundamental sobre casi todos los aspectos de la biodiversidad ha dado lugar a una respuesta ineficiente, mal coordinada y poco basada en la ciencia ante aspectos clave de la pandemia de COVID-19.
Tenemos formación diversa en evolución de las plantas y de los mamíferos y de las enfermedades infecciosas emergentes. En un comentario recién publicado que escribimos junto con colegas de todo Estados Unidos y de otros seis países, identificamos un recurso en gran medida sin explotar para predecir futuras pandemias: las colecciones de historia natural de museos de todo el mundo.
Estas colecciones conservan ejemplares de animales, plantas y otros organismos que ilustran la diversidad de la vida en la Tierra. Son depósitos de información y muestras que pueden ayudar a los científicos a identificar las probables fuentes de patógenos, huéspedes y vías de transmisión. Creemos que aprovechar las colecciones de esta forma requerirá más recursos y más colaboración entre los científicos de la biodiversidad y los investigadores de brotes de enfermedades.
Sir David Attenborough explica cómo las colecciones de museos contribuyen a nuestra comprensión del mundo natural.
Archivos de la vida en la Tierra
Las investigaciones demuestran que las enfermedades zoonóticas han aumentado debido a la intrusión humana en los hábitats animales. En particular, la destrucción de las selvas tropicales en todo el mundo nos ha puesto cara a cara con microbios que existen de forma natural en animales silvestres y que pueden causar enfermedades en nuestra propia especie.
La biodiversidad de la Tierra está conectada a través de un árbol genealógico. Virus, bacterias y otros microbios han evolucionado junto con sus huéspedes durante millones de años. Como resultado, un virus que reside en un huésped silvestre, como un murciélago, sin causar enfermedad puede ser altamente patógeno cuando se transmite a los humanos. Este es el caso de las enfermedades zoonóticas.
Lamentablemente, las respuestas nacionales a los brotes de enfermedades suelen basarse en un conocimiento muy limitado de la biología básica, o incluso de la identidad, del patógeno y de su huésped silvestre. Como científicos, creemos que aprovechar siglos de conocimiento biológico y los recursos de las colecciones de historia natural puede proporcionar una hoja de ruta fundamentada para identificar el origen y la transmisión de los brotes de enfermedades.
Estas colecciones de animales, plantas y hongos se remontan a siglos atrás y son las fuentes de información más ricas que existen sobre la vida en la Tierra. Se albergan en museos que van desde la Institución Smithsonian hasta pequeños colegios universitarios.
En conjunto, se calcula que las colecciones de historia natural del mundo contienen más de tres mil millones de ejemplares, incluidos ejemplares conservados de posibles huéspedes de los coronavirus que han causado el SARS, el MERS y la COVID-19. Ofrecen un poderoso mapa de distribución de la biodiversidad de nuestro planeta en el espacio y a lo largo del tiempo.
Patógenos conservados
¿Cómo pueden los investigadores canalizar estas colecciones hacia el descubrimiento de enfermedades? Cada ejemplar —por ejemplo, una especie de planta jarra de Florida o un ratón ciervo del árido Nuevo México— está catalogado con un nombre científico, una fecha de recolección y el lugar donde fue recogido, y a menudo con otra información relevante. Estos registros sustentan la comprensión de los científicos sobre dónde se encuentran las especies huésped y sus patógenos asociados, y cuándo estaban presentes allí.
Relacionar el lugar de un brote de enfermedad con los posibles huéspedes de patógenos que habitan en esa zona puede ayudar a identificar probables huéspedes, fuentes de patógenos y vías de transmisión de los huéspedes a los humanos y de una persona a otra. Estas colecciones de historia natural están conectadas en todo el mundo a través de enormes bases de datos en línea, por lo que un investigador en cualquier lugar del mundo puede encontrar información sobre posibles huéspedes en regiones lejanas.
Pero esto es solo el principio. Un ejemplar conservado de un roedor, un murciélago o cualquier otro animal huésped potencial en una colección también contiene patógenos conservados, como los coronavirus. Esto significa que los investigadores pueden analizar rápidamente microbios utilizando ejemplares recolectados décadas antes, o incluso más, con un propósito completamente distinto. Pueden usar esta información para identificar rápidamente un patógeno, asociarlo con determinados huéspedes silvestres y, después, reconstruir las distribuciones pasadas y la evolución de los microbios causantes de enfermedades y de sus huéspedes en el espacio geográfico.
Muchas colecciones contienen muestras congeladas de ejemplares animales almacenadas en congeladores especiales de baja temperatura. Estos materiales pueden analizarse rápidamente en busca de microbios y posibles patógenos humanos mediante análisis genético. Los científicos pueden comparar las secuencias de ADN de los patógenos hallados en los ejemplares animales con el agente causante de la enfermedad para identificar y rastrear las vías de transmisión.
Por ejemplo, los ejemplares de museo de ratones ciervo de la Universidad de Nuevo México fueron clave para la rápida identificación de una especie de hantavirus recién descubierta que causó 13 muertes en el suroeste de Estados Unidos en 1993. Estudios posteriores de ejemplares conservados han revelado numerosas especies y variantes nuevas de hantavirus en otros roedores, musarañas, topos y, recientemente, murciélagos de todo el mundo.
Equipar a los museos y conectar a los científicos
Las colecciones de historia natural tienen el potencial de revolucionar el estudio de epidemias y pandemias. Pero para lograrlo, necesitarán más apoyo.
Aunque desempeñan un papel fundamental en la biología, las colecciones suelen estar infrafinanciadas y tener personal insuficiente. Muchas carecen de ejemplares recientes o de tejidos congelados asociados para análisis genéticos. Muchas regiones de nuestro planeta han sido poco muestreadas, especialmente los países más biodiversos cercanos a los trópicos.
Para aprovechar la ciencia de la biodiversidad en la investigación biomédica y la salud pública, los museos necesitarán más muestreo de campo; nuevas instalaciones para albergar colecciones, especialmente en países biodiversos; y bases de datos ampliadas para los científicos que recogen las muestras, analizan las secuencias de ADN y rastrean las rutas de transmisión. Estas inversiones requerirán más financiación e innovaciones en las ciencias biomédicas y de la biodiversidad.
Otro desafío es que los conservadores de historia natural y los patobiólogos que estudian los mecanismos de las enfermedades trabajan en comunidades científicas separadas y apenas son conscientes de los recursos de los demás, a pesar de los claros beneficios tanto para la investigación básica como para la clínica. Creemos que ahora es el momento de reflexionar sobre cómo aprovechar los diversos recursos y estrechar lazos entre los museos de historia natural, los patobiólogos y las instituciones de salud pública. La colaboración será clave para nuestra capacidad de predecir y, quizás, prevenir futuras pandemias.
