Un virus es un parásito intracelular obligado que consta de un genoma de ácido nucleico — ADN o ARN, de hebra sencilla o doble, lineal o circular, en una molécula o en varias — empaquetado en una cápside proteica y, en muchos casos, envuelto en una envoltura tomada de una membrana del hospedador y tachonada de glicoproteínas víricas. La partícula infecciosa completa es el virión, de 20 a 300nm en la mayoría (unos pocos virus gigantes llegan al micrómetro). Las cápsides se construyen con muchas copias de una o de unas pocas proteínas dispuestas con simetría helicoidal (una varilla, como en el virus del mosaico del tabaco) o icosaédrica (una cubierta de 60T subunidades, con T=1,3,4,7,…). La clasificación de Baltimore agrupa los virus por la ruta que va del genoma al ARN mensajero: I, ADN de doble hebra (herpes, viruela, adenovirus, la mayoría de los fagos); II, ADN de hebra sencilla (parvovirus); III, ARN de doble hebra (rotavirus); IV, ARN de hebra positiva, que es él mismo un mensajero (polio, hepatitis C, los coronavirus); V, ARN de hebra negativa, complementario del mensajero (gripe, sarampión, rabia, Ébola); VI, ARN retrotranscrito a ADN (los retrovirus, el VIH); VII, ADN que se replica a través de un intermediario de ARN (hepatitis B). Todas las clases salvo la I han de traer o codificar una enzima que la célula no tiene — una ARN-polimerasa dependiente de ARN, una transcriptasa inversa — y esas enzimas son la diana de casi todos los antivíricos.
Ejemplos
Ejemplo 13.6 (El VIH antes y después de las ecuaciones)
Hasta 1995 los años de latencia clínica de la infección por el VIH — una carga vírica estable de 104 a 106 copias por mililitro y una caída lenta de los linfocitos T — se leían como un virus quiescente. Ho, Perelson y colaboradores dieron a unos pacientes un inhibidor de la proteasa y ajustaron la caída de la carga vírica al teorema: la fase rápida dio c≈3d−1 (una semivida del virión de unas seis horas) y la fase lenta, δ≈0.5d−1 (una célula infectada vive día y medio). Una carga estable de 105 por mililitro en 15L de líquidos corporales, aclarada a c, exige por tanto la producción de unos 1010 viriones al día, todos los días, durante años: el período “latente” es un estado estacionario furioso de infección y muerte, con la reserva de linfocitos T reemplazada a diario hasta que falla. La aritmética de las mutaciones de la sección siguiente se sigue entonces de inmediato, y con ella la razón de que los fármacos solos fracasaran y tres no.
Ejemplo 13.9 (Por qué el VIH necesitó tres fármacos)
La transcriptasa inversa del VIH se equivoca aproximadamente una vez de cada 105 nucleótidos, de modo que cada genoma de 9700nt copiado lleva unas 0.1 mutaciones, y 1010 genomas nuevos al día llevan entre todos 109 mutaciones: cada una de las 3×9700≈30000 mutaciones puntuales posibles surge muchas veces cada día, antes de que se dé ningún fármaco. Un fármaco al que derrota una sola mutación — como una sola mutación derrota a casi todos los inhibidores de la transcriptasa inversa y de la proteasa — queda por tanto derrotado en semanas, que es lo que le ocurrió a la AZT en 1987. Dos mutaciones independientes surgen juntas a 10−10 por genoma, alrededor de una vez al día; tres, a 10−15, una vez cada mil días — y un paciente con tres fármacos cuya carga ha caído mil veces produce 107 genomas al día, de modo que el triple mutante no aparece nunca. Eso, junto con la demostración del teorema de que el virus se replicaba a toda velocidad, hizo de la terapia combinada, desde 1996, el tratamiento que convirtió el sida en una enfermedad crónica.
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