Evolución, mutación y variantes del virus del SARS-CoV-2

Se han secuenciado casi 500 mil genomas del virus en el mundo; son datos fundamentales para que los científicos puedan estudiar sus cambios. Reino Unido encabeza esta tarea

Evolución, mutación y variantes del virus del SARS-CoV-2
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Ciencia y Salud 08/02/2021 02:46 Berenice González Durand Actualizada 14:44
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“El que busca, encuentra”, dice el refrán y la frase no podría aplicarse mejor que con las variantes del SARS-CoV-2, pues aparecen justamente en los países donde se hace una búsqueda más exhaustiva. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda que todos los países incrementen el monitoreo genómico para detectar algún cambio significativo en el comportamiento del virus.

Según cifras de GISAID, la principal base pública de datos genómicos del virus, después de los primeros seis meses de la aparición del Covid-19, se habían secuenciado 60 mil genomas en todo el mundo. Para el 5 de febrero de este año la cifra se había multiplicado a 485 mil 831, pero casi 50% de esa cifra es trabajo realizado en Reino Unido, donde autoridades sanitarias e instituciones académicas se integran para producir miles de secuencias semanales: alrededor del 8% de los casos conocidos.

Los cambios del virus en tiempo real

El SARS-CoV-2 está repleto de instrucciones genéticas para fabricar copias de sí mismo y codificarlas en 30 mil “letras” de ARN, pero al copiar el genoma original a veces surgen errores “tipográficos” que son llamados mutaciones; frente a una mayor propagación del virus se acumulan más cambios. Algunas mutaciones simplemente desaparecen y otras se propagan: es la evolución natural del virus y las huellas que ayudan a los especialistas a rastrear su trayectoria y efectos por el mundo.

Los científicos utilizan la palabra variante cuando la suma de algunas de estas mutaciones muestra combinaciones relevantes en el comportamiento del virus. Con el tiempo, los virus pueden evolucionar a nuevas cepas que son significativamente diferentes entre sí.

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Hasta ahora, no se ha encontrado suficiente evidencia de una nueva cepa; sin embargo, en la actualidad hay tres “insistentes” variantes surgidas en Reino Unido (B.1.1.7), Brasil (P.1) y Sudáfrica (B.1.351), según la nomenclatura más aceptada para la clasificación de las líneas del virus.

El doctor Francisco Barona Gómez, quien es investigador del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad (LANGEBIO- CINVESTAV) señala que en sentido estricto la variación genética sucede en todo momento porque es la base de los procesos evolutivos.

“Lo importante es saber si esa variación se traduce en un rasgo distintivo, lo que llamamos fenotipo y en el ámbito de una pandemia es fundamental saber que tan virulento, contagioso o resistente puede llegar a ser”.

 

Explica que existen dos enfoques para identificar variantes importantes. Por un lado, está el epidemiológico que reúne evidencias del comportamiento de la enfermedad que pueden se anómalas, como una revelación indirecta de que quizá haya una variante que esté proliferando. El otro enfoque tiene que ver justamente con investigaciones de genética de poblaciones basadas en estrategias de muestreo representativo.

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Con el paso del tiempo, un virus bajo presión busca más ventajas de supervivencia. La variante de Reino Unido incluye la mutación N501Y (Nelly), que está vinculada a un mayor poder de transmisión.

El doctor Alejandro Sánchez, investigador del Instituto de Biotecnología de la UNAM, señala que cuando apareció esta variante se desataron diversas teorías sobre su surgimiento. Una de ellas es que el virus pasó por otro sistema animal. Otra versión es que haya pasado por personas inmunodeprimidas y en un sistema más débil pudo entrenar para encontrar otras soluciones de supervivencia.

“Otra teoría es que las mutaciones se han dado en algunos pacientes que recibieron transfusiones con anticuerpos de otras personas, pues se generó una presión y el virus buscó cómo escapar del sistema inmune…pero al final todas son hipótesis”, señala sobre un virus del que aún se sabe muy poco y todavía no se descifran con claridad el tipo de presiones que pueden desatar los cambios.

Otra mutación importante es la E484K (Erik), que según estudios preliminares puede ser sospechosa de una mayor resistencia a los anticuerpos. Tanto Nelly como Erick han sido detectadas en las variantes de Sudáfrica y Brasil.

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Barona explica que en el caso de Sudáfrica fue detectada por un pequeño, pero bien coordinado grupo de investigadores que identificaron posibles episodios epidemiológicos que se salían de la tendencia, así que procedieron a la caracterización genotípica. En el caso de la variante detectada en Brasil, fueron los japoneses las que la secuenciaron, pues les llamó la atención los síntomas de unas personas que regresaron de un viaje en la Amazonía. Reportaron un rasgo genético particular que las autoridades brasileñas pudieron posteriormente encontrar en Manaos.

El doctor Barona explica que las mutaciones apodadas Nelly y Erick son importantes porque se encuentran en una región que codifica para la proteína espiga, las estructuras proteínicas que establecen el primer contacto con el receptor ACE2.

“Es una proteína muy importante en el proceso de infección, primero en el contagio y después en el inicio de la replicación viral, así que se pudo racionalizar el papel funcional de estas mutaciones que son muy cercanas, son prácticamente equivalentes en términos funcionales”.

Con biología molecular

Recientemente en México un grupo de la Universidad de Guadalajara, y la empresa Genes2Life, dedicada a la creación de insumos enfocados en el diagnóstico por biología molecular, realizaron una búsqueda de la mutación E484K en muestras históricas de pacientes de Covid-19. “No hay evidencia dura de la parte epidemiológica que confirme que hay un comportamiento anómalo, ni un escrutinio masivo de secuencia genómica. Es un primer intento que surge de la voluntad de entender que esto es relevante, pero no de una estructura institucional que esté haciendo el monitoreo genético constante”, dice y explica que este trabajo se limitó a identificar una mutante que es importante, pero que no es una variante.

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“Es evidencia de que las poblaciones de virus están bajo presiones de selección que serían equivalentes a las que dieron lugar a las variantes encontradas en los otros países. Una variante puede surgir de manera independiente en un lugar y se puede mover a lo largo y ancho de la geografía de un planeta. El virus tiene mucho potencial para evolucionar, entonces en ese marco no sería sorprendente que surjan otras variantes análogas en otros lugares del mundo, incluido, por supuesto, cualquier país con prevalencia alta del virus circulando, como es el caso de México”.

El especialista del LANGEBIO explica que en este laboratorio se están intentando generar datos y plataformas de trabajo que permitan llevar a cabo monitoreo genético en relación directa con otras instituciones académicas del país, sin embargo no es un trabajo necesariamente integrado a lo que realiza el INDRE, así que son esfuerzos independientes, pero también insuficientes.

Para ejemplificar esto apunta que hay 600 genomas del virus que se han secuenciado provenientes de México y 213 vienen de Baja California, de los cuales 207 fueren generados por especialistas en San Diego.

“Está claro que tenemos un problema de adopción del monitoreo genómico que está sirviendo en otros lugares del mundo para poder atender esto. Es una herramienta importantísima que está quedando rezagada”.

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El potencial que pueden ofrecer las vacunas

El doctor Barona dice que si bien es cierto que el virus tiene potencial para que en un futuro las vacunas sean afectadas, no en todas sus variantes, ni con todos los productos. “Es como un juego de serpientes y escaleras, pero a veces en esta carrera nos tocará la serpiente”, señala.

Es así, que los principales fabricantes de vacunas están monitoreando de qué forma sus productos controlan estos cambios en el genoma del virus y se alistan para modificar diseños y asegurarse contra estas variantes emergentes. Moderna, por ejemplo, ha declarado que ajustará la segunda inyección o la inyección de refuerzo para que coincida más con la secuencia de la variante sudafricana.

Por otra parte, Reino Unido acaba de lanzar un ensayo para evaluar las respuestas inmunitarias generadas con dosis combinadas de las vacunas de Pfizer y AstraZeneca.

Se espera que los datos iniciales sobre las respuestas inmunitarias se generen alrededor de junio. El ensayo será el primero de su tipo en combinar una inyección de ARNm y una vacuna de vector viral de adenovirus. La vacuna de AstraZeneca también se está probando por separado en combinación con otra de vector viral, la rusa Sputnik V.

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Por el momento, los procesos de vacunación y las medidas de confinamiento han operado en beneficio con el fin de disminuir los riesgos de las variantes. Para el especialista, detener los espacios de replicación viral y reducir las transmisiones al máximo es una forma de frenar al virus en estos procesos, pues de esta forma es menos probable que las mutaciones se den y sean transferidas a las siguientes generaciones de virus.

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