CIENCIA

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La cadena CBS confirmó el regreso de C.S.I. Las Vegas con su protagonista original, Gil Grissom. Desde la última temporada en 2015, ha cambiado mucho el mundo criminalístico y ahora podrá usar el estudio metagenómico global más grande de microbiomas urbanos en el que participaron investigadores de Montevideo y de otras 59 ciudades de 32 países y que hoy se publica en la revista Cell para resolver algún asesinato. ¿Pero qué tiene que ver ficción y realidad? Mucho. Grissom podrá desechar la coartada del sospechoso del capítulo al analizar los microorganismos que están adheridos a la suela de su zapato.

“Cada ciudad tiene su propio patrón de microorganismos que la hacen identificable y eso tiene hasta implicancias en la medicina forense o en aspectos legales”, explicó Gregorio Iraola, doctor en ciencias biológicas y director del Laboratorio de Genómica Microbiana del Institut Pasteur de Montevideo (IP), quien lideró los análisis locales.

Cada lugar tiene una “huella microbiana” característica de su ambiente y de su población. El microbioma es el ecosistema de microorganismos que viven dentro y alrededor de cada persona. Al trasladarlo a una ciudad, intervienen factores como la densidad de la población, la elevación del terreno, la proximidad al océano, el clima, entre otros. Entonces, si el asesino cometió un crimen en Las Vegas, limpió la sangre salpicada de sus zapatos pensando que estaba borrando toda la evidencia y le dijo a la policía que esa noche había estado en Miami, bueno… no encontrar ningún microbio que esté relacionado con la sal marina podrá conducirlo a la cárcel. “Con estos datos se puede predecir en un porcentaje bastante alto, alrededor del 90%, el origen de una muestra”, señaló Iraola.

En total, se identificaron casi 12.000 bacterias y virus que no se conocían cuando se comenzó a recolectar las muestras en 2014 (10.928 correspondieron a virus y 748 a bacterias; y se encontraron 4.246 especies de microorganismos urbanos ya conocidos).

Esta cifra hubiese sido muy superior si se hubieran sumado más ciudades, dado que lo que el ser humano conoce es una “ínfima proporción” de lo que realmente existe en la naturaleza (o, en este caso, en los ambientes urbanos). En la mayoría de las localidades se trabajó en los sistemas de transporte público, en particular en el subte, y en otros espacios públicos, pero Montevideo se centró en las aguas residuales.

La aplicación forense es solo uno de los posibles escenarios. El resultado de las 12.000 bacterias y virusnuevos “es un ejemplo en vivo y en directo de lo que desconocemos y no vemos a diario y que está con nosotros conviviendo todos los días y que eventualmente puede dar lugar a una pandemia como la que estamos viviendo”, señaló el científico. Y eso ya no es un capítulo para C.S.I.

Investigadores del IP fueron los primeros de todos los participantes del estudio en analizar las aguas residuales. La metodología luego fue adoptada por Nueva York e impulsada en conjunto para que otras ciudades utilizaran también la técnica de secuenciación llamada metagenómica shotgun para detectar la presencia de bacterias, arqueas (organismos unicelulares distintos a las bacterias) y virus que utilizan el ADN como material genético en esta fuente. “Así se extendió este estudio a coronavirus y ahora está en ejecución.

Los protocolos se pusieron a punto en Montevideo”, expresó Iraola. Los virus que tienen ARN como su material genético, como el SARS-CoV-2, no se identificaron en la primera parte del proyecto.

¿Y cómo es la huella microbiana de Montevideo? Tiene dos particularidades. Una parte coincide con las otras 59 ciudades: hay 31 especies que aparecieron en casi todos los puntos estudiados. “Hay un microbioma compartido en todo el mundo que es la huella de los sistemas urbanos. Se trata de bacterias que no tienen nada que ver con el microbioma humano, sino que están adaptadas a la ciudad”, comentó el científico.

La otra parte es la marca registrada y es la resistencia a los antibióticos, un problema de salud pública. “Observando estos datos podemos identificar con mucha precisión, por ejemplo, cuando surgen brotes de bacterias multirresistentes en los hospitales”, dijo a El País.

El laboratorio de Iraola continúa trabajando en este tema para mejorar las capacidades de predicción en esta área a partir de los análisis de agua residuales. “Podemos determinar si hay presencia de bacterias todavía no identificadas por los esquemas de vigilancia tradicionales”, añadió.

El próximo 21 de junio se volverán a tomar muestras en aguas residuales urbanas de Montevideo pero también se tiene previsto actuar sobre otros espacios públicos.

En general, todos los investigadores vinculados al Consorcio Internacional MetaSUB (abreviatura de Metagenomics and Metadesign of Subways and Urban Biomes) esperan realizar un estudio de amplio alcance en los Juegos Olímpicos de Tokio 2021 como se hizo en los de Río de Janeiro para analizar cómo cambia el microbioma de una ciudad cuando llegan millones de turistas.

Además de las posibles futuras pandemias, la resistencia a los antibióticos y la solución de crímenes al estilo televisivo, ¿qué otras aplicaciones pueden desarrollarse a partir de los datos del estudio metagenómico? Una más cotidiana es el rastreo de paquetes o valijas simplemente analizando los microbios de su superficie.

Y otra puede interesarle a la arquitectura. La identificación de bacterias asociadas a ciertos materiales podría resultar en la fabricación de, por ejemplo, azulejos o baldosas con un biofilm que produzca buen aroma o que elimine el dióxido de carbono de una habitación.

“Este estudio abre toda una puerta a la aplicación de la metagenómica y la microbiología en otras áreas del conocimiento”, concluyó Iraola.