En busca del próximo virus mortal

Buscando nuevos virus y rastreando la fuente de las pandemias, los científicos están sentando las bases para derrotar las enfermedades "secundarias".

Wednesday, June 17, 2020,
Por Fran Smith
Antes de ser liberado, un murciélago de la fruta recibe un sorbo de alimento después de ...

Antes de ser liberado, un murciélago de la fruta recibe un sorbo de alimento después de que los veterinarios tomaran una muestra de sangre. Como parte del proyecto PREDICT, patrocinado por la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional, los investigadores tomaron muestras de murciélagos, cerdos y personas en Chonburi, Tailandia, buscando identificar virus peligrosos en animales antes de que puedan infectar a los seres humanos.

Fotografía de MONTAKAN TANCHAISWAT, USAID

Los paquetes especiales llegaron en enero al laboratorio de Bangkok de una experta en virus llamada Supaporn Wacharapluesadee. Contenían tubos de saliva y moco de cinco personas que acababan de aterrizar en el aeropuerto principal de la ciudad desde Wuhan, China. Días antes, las autoridades chinas habían anunciado un grupo de misteriosos casos de neumonía en Wuhan. Los funcionarios en Tailandia, un destino principal para los turistas chinos, llevaron a las enfermeras a los aeropuertos para controlar a los pasajeros por fiebre o tos. Los funcionarios de la salud temían que el culpable pudiera ser algo que nadie había visto nunca.

"Me preguntaron, ¿podría detectar lo desconocido o no?" dice Wacharapluesadee.

Existen alrededor de 1,6 millones de virus de los que no sabemos nada en mamíferos y aves y hasta la mitad podría tener el potencial de saltar a los seres humanos e infectarnos. Esa es una estimación, basada en modelos matemáticos, pero la amenaza es clara. Seis de cada 10 enfermedades infecciosas que nos afectan provienen de los animales. La lista incluye VIH/SIDA, Ébola, MERS, SARS y, con mucha probabilidad la COVID-19.

Los investigadores de PREDICT pasaron varios días recolectando sangre y otras muestras de murciélagos en una colonia cerca del templo Wat Luang Phrommawatin en Chonburi, a aproximadamente una hora en auto al sureste de Bangkok. Para evitar probar murciélagos más de una vez, los investigadores pintaron las uñas de púrpura.

Fotografía de Montakan Tanchaisawat, USAID

Los científicos identificaron los patógenos responsables de las pandemias más recientes solo después de que comenzaron a matar personas. Los investigadores como Wacharapluesadee dicen que es demasiado tarde. Ella es parte de un esfuerzo internacional para detectar virus mortales antes de que nos encuentren, con la esperanza de detener los brotes letales.

Esas esperanzas han enviado a Wacharapluesadee a bosques, aldeas remotas y cuevas con aroma a almizcle a través de Tailandia. Usando guantes gruesos de cuero y sosteniendo redes de malla fina y mango largo, ella y sus colegas capturaron 932 murciélagos a principios de la década del 2000, extrajeron su sangre, liberaron a los animales y regresaron al laboratorio para detectar los lisasvirus causantes de la rabia. Luego dirigió su atención al mortal virus Nipah, que se pasó de los cerdos a los seres humanos en Malasia y Singapur en 1998. Ella probó miles de muestras de saliva, orina y sangre de 12 especies de murciélagos y descubrió firmas preocupantes de infección por el Nipah en el zorro volador de Lyle, de orejas puntiagudas.

La mayoría de los murciélagos están protegidos en Tailandia, pero su sangre fresca es atesorada como algo afrodisíaco. La investigación de Wacharapluesadee la llevó a advertir en una carta del 2006 a una revista llamada Enfermedades infecciosas clínicas: “Beber sangre de murciélago puede ser peligroso para tu salud.

Un nuevo coronavirus suelto

Durante la última década, Wacharapluesadee ha colaborado con PREDICT, una iniciativa de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional para acelerar y coordinar el descubrimiento y la vigilancia global del virus. El proyecto identificó 949 virus nuevos, creó una extensa base de datos de los virus conocidos en la vida silvestre y capacitó a casi 7.000 científicos, técnicos de laboratorio y trabajadores de campo en 30 países para que estén atentos a las enfermedades emergentes.

PREDICT también desarrolló herramientas de bajo costo para analizar la sangre y otras muestras de animales o de seres humanos para las firmas genéticas de una familia de virus. Las pruebas convencionales buscan un virus específico y conocido. Estas pruebas más amplias permiten identificar un virus misterioso al analizar fragmentos de su ADN y comparar los resultados con los perfiles genéticos de los parientes bien estudiados.

Eran las 10 de la noche en Bangkok cuando salí con Wacharapluesadee. Llevaba una bata blanca de laboratorio, estaba finalizando un largo día de trabajo en el Centro de Ciencias de la Salud de Enfermedades Infecciosas Emergentes de la Cruz Roja Tailandesa. Ella me dijo que había planeado comenzar el año en una expedición de caza del virus del Ébola en la famosa cueva de murciélagos en Wat Khao Chong Pran, donde enjambres de murciélagos se desplegan al atardecer para formar una ola ondulante espectacular en el cielo mientras buscan comida. Cuando la alertaron sobre los especímenes del aeropuerto, canceló el viaje. Los probó para detectar 33 patógenos que se sabe que causan enfermedades respiratorias y para dos familias de virus: influenzas y coronavirus, que incluyen los virus responsables de la pandemia de SARS en el 2002-2003 y MERS nueve años después.

Las muestras de los primeros cuatro pasajeros no presentaron nada. Luego, la del pasajero número 5, detectó la presencia del coronavirus. Secuenció el genoma y ejecutó los resultados a través de GenBank, una base de datos de ADN para identificar nuevos patógenos. El virus se parecía mucho al virus del SARS que se encuentra en el murciélago de herradura rufo chino, pero era diferente a todo lo detectado previamente en humanos.

El 9 de enero, alertó a los funcionarios de salud tailandeses de que un nuevo coronavirus estaba suelto, dos días antes de que China informara a la Organización Mundial de la Salud que un nuevo coronavirus había enfermado a 41 personas en Wuhan, matando a una. Cuando China publicó el genoma del virus en línea, Wacharapluesadee determinó que era idéntico a la secuencia que había encontrado. Fue el primer caso confirmado del nuevo coronavirus fuera de China.

Los investigadores también evaluaron cerdos en granjas ubicadas cerca de la colonia de murciélagos. Dicha vigilancia puede detectar virus que han pasado de murciélagos a cerdos y que también podrían amenazar la salud humana. En 1998, el mortal virus de Nipah cruzó de cerdos a humanos en Malasia y Singapur.

Fotografía de Richard Nyberg, USAID

Rastreando los huéspedes virales

Los cazadores de virus son los espadachines de la ciencia, que atraviesan la naturaleza y se arriesgan a la exposición a enfermedades miserables para desentrañar los misterios de las nanopartículas infecciosas. Imagínense a los médicos del Ejército de los EE. UU. que acamparon en una jungla cubana durante un brote de fiebre amarilla a principios del siglo XX. Incubaron huevos de mosquito, dejaron que los insectos chuparan la sangre de los enfermos y luego picaron voluntarios sanos, incluidos los propios médicos, para demostrar que la enfermedad no fue causada por bacterias propagadas por un saneamiento deficiente, sino por un virus transmitido por los mosquitos hembras Aedes aegypti.

O imagine a Beatrice Hahn, una microbióloga de origen alemán que ahora trabaja en la Universidad de Pensilvania y cuya búsqueda durante años fue la fuente del VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) que la llevó a colonias de chimpancés desde Tanzania hasta el río Congo y el sur de Camerún. Ella y su equipo se levantaban temprano todas las mañanas, se paraban con cestas de recolección debajo de los árboles donde los chimpancés dormían a salvo fuera del alcance de los tigres y tomaban la primera orina del día, luego sacaban heces del suelo de la selva. La investigación de Hahn confirmó las sospechas de que los chimpancés son el reservorio natural del pariente viral más cercano al VIH. Es probable que haya sido transmitido a las personas a través de la carne de animales silvestres, causando una pandemia en curso que ha matado a 32 millones de personas.

El riesgo de las enfermedades zoonóticas (infecciones transmitidas de animales a humanos) aumenta a medida que nos desarrollamos en la naturaleza. Cuanto más saqueemos el hábitat para tener tierras de cultivo y ciudades, cuanto más cacemos y comercialicemos la vida silvestre, cuanto más vacacionemos en los bosques remotos y recorramos cuevas antes inaccesibles, mayores serán las posibilidades de "desbordamiento", como lo llaman los científicos cuando un virus se origina en una especie.

Los científicos han identificado alrededor de 260 virus que infectan a las personas, una pequeña fracción de lo que existe. Los virus son ubicuos. Súmelos todos y pesarían más que todas las plantas y animales, aunque son pequeños. Alrededor de 100 millones de partículas del nuevo coronavirus, SARS-CoV-2, pueden caber en una cabeza de alfiler, dijo el virólogo Peter Piot a un entrevistador de TEDMED a principios de este año.

Una colaboración internacional de científicos ha anunciado el objetivo formidable de encontrar, identificar y mapear el 99 por ciento de las amenazas virales para la salud humana y para la seguridad alimentaria en 10 años. Pero su esfuerzo, The Global Virome Project, enfrenta la tarea formidable de recaudar los $ 3,7 mil millones estimados que necesitaría para alcanzar una meta tan ambiciosa.

Buscando el próximo virus asesino

La búsqueda del virus es un desafío, pero puede ser la parte más fácil. La parte complicada es descubrir quiénes deben preocuparse.

Como lo expresa Simon Anthony, profesor asistente de epidemiología en la Universidad de Columbia: "De todos los virus que existen, ¿cuáles cumplen con los requisitos genéticos para infectar a las personas?"

Y si un virus puede infectar a las personas, es decir, si el virus puede unirse a los receptores en una célula humana y penetrarlo, ¿esa infección nos matará, causará una dolencia leve o no provocará ningún síntoma? ¿Qué virus potencialmente peligrosos tienen más probabilidades de saltar de sus huéspedes animales a los seres humanos? ¿Y en qué lugar del mundo sería más probable que suceda?

Un curioso lechón observó a los investigadores tomar muestras de cerdos en un corral cercano.

Fotografía de Richard Nyberg, USAID

En Champasak, Laos, los investigadores toman muestras para analizar la vida silvestre.

Fotografía de Montakan Tanchaisawat, USAID

Estas preguntas impulsan la investigación de Anthony. Al buscar respuestas, se ha centrado en dos familias de virus: los filovirus, que incluyen el Ébola, y los coronavirus, que incluyen varios virus comunes que causan resfrío o tos. Nadie reconoció a la familia del coronavirus como un gran problema hasta que el SARS (síndrome respiratorio agudo severo) surgió en el sur de China, infectó a casi 8.100 personas en 26 países y causó 774 muertes.

Anthony formó parte de un importante estudio de coronavirus en la naturaleza, evaluando a más de 19.000 animales (murciélagos, macacos, bonobos, gorilas, mandriles, ratas, ratones, puercoespines, ardillas y más) en 20 países durante cinco años. La investigación, publicada en el año 2017, presentó 100 coronavirus diferentes, que se encuentran abrumadoramente en los murciélagos y ayudó a los científicos a comenzar a comprender por qué algunos virus pueden infectar a las personas y otros no.

En el año 2018 formó parte de un equipo de PREDICT que identificó un nuevo virus del Ébola, llamado Bombali, en los murciélagos de cola libre que se refugiaron en los hogares de las personas en Sierra Leona. Es el sexto virus del Ébola conocido y el primero en ser descubierto antes de desencadenar un brote mortal. Otro grupo de investigación pronto encontró el virus en los murciélagos en Kenia, y un equipo de PREDICT lo aisló de los murciélagos en Guinea. "Eso nos dice que este virus está ampliamente distribuido y necesitamos estar preparados", dijo Tracey Goldstein, líder de investigación de PREDICT, directora del One Health Institute de la Universidad de California-Davis y líder de la investigación en Sierra Leona y Guinea.

Impulsado por los descubrimientos, EcoHealth Alliance, un socio de PREDICT, creó un libro ilustrado, "Vivir seguros con los murciélagos", en 12 idiomas. Los equipos de campo de PREDICT utilizaron el libro en campañas educativas en pueblos de Sierra Leona y en la región forestal de GuineaEl mensaje: No coma los animales o las frutas que puedan estar contaminados. Pero tampoco los extermine, porque son polinizadores importantes, protegen los cultivos al comer escarabajos y otras plagas y pueden propagar la infección si se ven afectados. El Ministro de Educación en Sierra Leona llevó la campaña a las escuelas. El esfuerzo de PREDICT llegó a miles de personas, pero se desconoce si cambió el comportamiento.

El descubrimiento de Bombali suscitó más preguntas científicas que respondió. “Por un lado piensas, OK, eso da mucho miedo. Tenemos el virus del Ébola que vive tan cerca de las personas”, recordó Anthony recientemente. "Por otro lado, piensas, bueno, si está viviendo tan cerca de las personas y el virus del Ébola es realmente malo, entonces ¿por qué no estamos viendo brotes?"

En estudios de laboratorio, Anthony demostró que el virus puede infectar células humanas pero de manera menos eficiente que el Ébola Zaire. Esa cepa ha sido responsable de la mayoría de los brotes del Ébola, incluida la devastadora epidemia en África occidental del 2014 al 2016. Pero tres de las otras cuatro cepas también pueden causar enfermedades humanas graves y se sabe que la cuarta enferma a cerdos y primates no humanos.

En el año 2019, Anthony y sus colegas encontraron evidencia genética del Ébola Zaire en un murciélago de dedos largos más grande en un pozo de minas abandonado en el noreste de Liberia. No se relacionaron casos con el descubrimiento, pero el país todavía estaba afectado por los recuerdos del brote del Ébola cinco años antes, que golpeó con tanta furia que los cuerpos se acumularon en la capital, Monrovia. Los investigadores alertaron al gobierno. Las autoridades anunciaron de inmediato los descubrimientos e instaron a las personas a evitar el contacto con estos murciélagos particulares que habitan en cuevas y bosques.

PREDICT se estableció en el 2009 para fortalecer y coordinar lo que había sido un enfoque impredecible para descubrir las amenazas virales y mejorar las capacidades científicas y técnicas para monitorear el peligro en las regiones de alto riesgo. El nombre sugería un sistema de alerta temprana, como una sirena de ataque aéreo que nos grita para buscar refugio de las bombas entrantes, pero esa es una aspiración fantasiosa.

Con $ 207 millones en fondos durante una década y un universo inimaginable de virus para descubrir, el proyecto tuvo que elegir. PREDICT se centró en cinco de las 71 familias de virus, unas pocas docenas de regiones de puntos críticos y los impulsores básicos de la propagación: la compleja relación entre la actividad humana, la degradación ambiental, el comportamiento animal y la microbiología del virus.

Supaporn Wacharapluesadee, una experta en virus y su equipo se preparan para tomar muestras de sangre de murciélagos frutales. Su búsqueda de virus no descubiertos en la naturaleza la ha llevado a los bosques, a los pueblos remotos y a las cuevas de Tailandia. Ella fue la primera científica en confirmar que el nuevo coronavirus había escapado de Wuhan, China.

 

Fotografía de Montakan Tanchaisawat, USAID

"Estamos literalmente solo al comienzo de generar el conocimiento fundamental que necesitamos para tratar de mover la aguja para mejorar la predicción", dijo Anthony.

Las predicciones de un científico se hacen realidad, desafortunadamente

En febrero del año 2019, un conocido cazador de virus, Linfa Wang, publicó una especie de lista de vigilancia de virus en la revista Current Opinion in Virology. Evaluó los virus con mayor probabilidad de saltar de los murciélagos a los seres humanos, directamente o a través de un huésped intermedio y causar una pandemia. Clasificó los coronavirus en la parte superior de la lista por varias razones. Se propagan fácilmente, generalmente al toser y estornudar. Se adaptan a una amplia variedad de huéspedes, incluidos cerdos, roedores, vacas, gatos de civeta y camellos, cualquiera de los cuales podría convertirse en el intermediario entre los murciélagos y nosotros. Y los coronavirus a menudo sufren mutaciones y otros cambios genéticos que pueden transformar una cepa benigna en un patógeno vicioso.

Wang dirige el Programa de Enfermedades Infecciosas Emergentes en la Escuela de Medicina Duke-NUS en Singapur. Cuando hablé por Skype con él recientemente cuando los casos de COVID-19 inundaron los hospitales en los Estados Unidos, le dije que su evaluación parecía inquietantemente profética. "Hice una predicción más fuerte y mejor en el 2013", dijo jovialmente. "Un periódico local me entrevistó". Rápidamente me envió el artículo del Straits Times por correo electrónico con su cita: "Estoy casi seguro de que en los próximos 10 años, surgirá un nuevo virus asesino propagado por los murciélagos".

Wang estaba en las noticias en ese momento porque él y Shi Zhengli del Instituto de Virología de Wuhan acababan de publicar un artículo que confirmaba que los murciélagos de herradura eran los portadores originales del virus que había causado el SARS una década antes. Las civetas de palma enmascaradas, inicialmente vistas como la fuente, eran solo el intermediario. Aunque los camellos estuvieron implicados en el brote del MERS (síndrome respiratorio del Medio Oriente), Wang estaba bastante seguro de que llegarían a ser intermediarios y ese virus también se remontaría a los murciélagos.

"Eso realmente me asustó porque sabíamos con certeza que hay cientos de miles de coronavirus circulando en murciélagos en todo el mundo", me dijo, "y ahora tuvimos dos brotes importantes en el lapso de nueve años".

Wang ha estudiado los virus transmitidos por los murciélagos durante un cuarto de siglo, tratando de entender por qué los murciélagos albergan tantos virus y qué resistencia nos puede enseñar sobre la protección de la salud humana. Su curriculum vitae enumera 301 citas de revistas. Muchos advierten sobre la posibilidad de pandemias, en el lenguaje técnico de la serología y la genética.

Wang y Shi, el científico que aisló por primera vez el virus que causa COVID-19, siguieron su investigación sobre el SARS y sobre los murciélagos investigando una pregunta obvia: ¿Con qué frecuencia las personas se infectan directamente de los murciélagos? Los investigadores tomaron muestras de sangre de 218 aldeanos que viven cerca de las cuevas de murciélagos en la provincia de Yunnan. Seis personas tenían anticuerpos contra el virus similares al SARS, evidencia de infección previa. Ninguno había estado enfermo con SARS o había tenido contacto con pacientes con SARS, pero todos habían visto murciélagos volando en sus aldeas. El estudio, publicado en el año 2018, proporcionó la primera evidencia de que las personas probablemente podrían contraer infecciones similares al SARS directamente de los murciélagos.

Le pregunté a Wang cómo se siente ver que se cumplen sus pronósticos más nefastos.

"Como científico tengo sentimientos muy encontrados", dijo. “He estado advirtiendo a las personas y prediciendo lo que iba a suceder. Pero ahora que se demostró, siento que no debería haberlo predicho ”.

Se necesita más inversión en la caza de virus, dicen los científicos

Pasaron más de dos meses entre el día en que Wacharapluesadee identificó el nuevo coronavirus y cuando el gobierno de Tailandia anunció uno de los bloqueos nacionales más estrictos. Los funcionarios fueron criticados por no actuar más rápido, pero Tailandia ha contenido el virus de manera más efectiva que la mayoría de los países, según el Centro de Estudios Estratégicos e Internacionales.

El centro acredita el sistema de atención de salud modelo del país y sus inversiones en seguridad sanitaria, incluidos los informes de enfermedades infecciosas, la capacitación epidemiológica y las pruebas de laboratorio. Con una población de más de 69 millones, Tailandia tenía 3.125 casos confirmados de COVID-19 y 58 muertes al 10 de junio. En un marcado contraste, la ciudad de Nueva York, con 8,4 millones, tuvo 205.011 casos confirmados, 17.255 muertes confirmadas y 4.705 casos probables.

Miles de murciélagos vuelan al atardecer para alimentarse de los árboles frutales en los huertos cercanos en Chonburi, Tailandia.

Fotografía de Montakan Tanchaisawat, USAID

El trabajo de campo de caza de virus está en espera en todo el mundo a medida que los países cierran, y Wacharapluesadee no sabe cuándo volverá a las cuevas de los murciélagos. Pero su laboratorio está funcionando casi todo el día, analizando muestras enviadas por hospitales. Está estudiando la biología y la actividad del nuevo coronavirus con la esperanza de que el conocimiento nos pueda fortalecer contra otro asalto viral inevitable. "La próxima pandemia no se pudo predecir, pero podemos prepararnos y frenar el brote", me dijo.

Mientras Singapur se enfrentó a dos oleadas de COVID-19, Wang y su equipo de laboratorio trabajaron por turnos para mantener la distancia social mientras trabajaban constantemente para desarrollar una prueba de anticuerpos que verificara la inmunidad viral. Recientemente anunciaron que habían creado un análisis de sangre rápido para dos anticuerpos responsables de eliminar la infección viral.

PREDICT estaba programado para finalizar en marzo, pero recibió una extensión de seis meses y $ 2,26 millones para ayudar a los laboratorios de Asia, África y América Latina con las pruebas de COVID-19. El gobierno de los EE. UU. ha anunciado una iniciativa sucesora, Stop Spillover, centrada más específicamente en virus zoonóticos específicos, como el Ébola, el Nipah y el coronavirus, en países seleccionados de alto riesgo en Asia y África. La iniciativa de cinco años y de $ 100 millones otorgará fondos en septiembre.

Los científicos que han dedicado sus vidas a descubrir y a comprender los virus dicen que el conocimiento es esencial para reducir el riesgo y para evitar la próxima pandemia. ¿Cómo puedes persuadir a las personas para que dejen de beber sangre de murciélago o hacer que los gobiernos detengan el comercio de la vida silvestre si no puede decirles qué virus existen y qué probabilidades hay de que nos dañen?

El conocimiento también puede impulsar el desarrollo de pruebas y tratamientos cuando aparecen nuevos virus o, mejor aún, antes, dijo Jonna Mazet, quien fue directora global de PREDICT durante 10 años y ahora dirige el One Health Institute en la Universidad de California, Davis.  "Si estudiamos a todos los que nos enferman y los que no y si sabemos qué hace que un virus salte de una especie a otra, podemos mejorar en gran medida nuestro diagnóstico y mejorar en gran medida nuestra clasificación de riesgo para que podamos comenzar a apuntar a estudios de terapéutica y tal vez incluso una vacuna ", dijo.

El gobierno federal ha realizado inversiones minúsculas en PREDICT y Stop Spillover, en comparación con los $ 3 billones que el Congreso autorizó en marzo y abril para la respuesta al COVID-19 y el alivio económico, sin un final a la vista de la pandemia. Pero es difícil aumentar el interés público o la financiación importante de amenazas invisibles antes de que exploten en una crisis.

"En el negocio en el que estamos, de enfermedades infecciosas emergentes, la gente nunca se da cuenta de que hay un gran retorno", dijo Wang. “Bueno, ahora lo hacen. Pero dicen: 'Bueno, no lo evitaste'. Pero cuando hemos evitado pequeños brotes, a la gente no le importa. No recibe atención de los medios. En Wuhan, si murieran tres personas y fuera controlado, ¿lo sabríamos? No. Esto sucede todo el tiempo, es solo en aldeas remotas donde muere gente. Los entierras y es el final de la historia, ¿verdad?

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