¿Podría llegar una variante peor que la delta? La clave está en la evolución del virus

Los expertos están estudiando las tendencias de cómo mutan los virus para entender porqué surgen variantes altamente contagiosas como la delta y qué podría ocurrir en el futuro.

Publicado 20 de sep. de 2021 15:40 GMT-3, Actualizado 28 de sep. de 2021 16:41 GMT-3
Covid 19 in India

Los expertos creen que la variante delta probablemente se empezara a propagar en lugares como este abarrotado mercadillo semanal de Bombay, India.

Fotografía de Ashish Vaishnav, SOPA Images, LightRocket via Getty

En un lugar de la India el pasado octubre, una persona, posiblemente inmunocomprometida, que tal vez tomara medicamentos para una artritis reumatoide o que puede haber presentado un cuadro avanzado de VIH/SIDA, contrajo la COVID-19.

En su caso pudo ser suave, pero dada la incapacidad de su cuerpo para lidiar con el coronavirus, este permaneció y se multiplicó. A medida que el virus se reproducía y se movía de una célula a otra, algunas partes de su código genético se copiaban de manera incorrecta. Puede que la persona viviera una una casa atestada de gente o fuera a comprar comida a un concurrido mercado, pero pasara lo que pasara, el virus alterado llegó a otras personas. Los expertos creen que esta situación singular de un individuo fue la que provocó la aparición de la variante Delta del SARS-CoV-2 que ha vuelto a poner en jaque a muchos países del mundo.

A lo largo de la pandemia de COVID-19, se han identificado miles de variantes, cuatro de las cuales son consideradas "Variantes preocupantes (VOC, por sus siglas en inglés)" por la Organización Mundial de la Salud (OMS): la alpha, la beta, la gamma y la delta. Todas estas variantes están siendo vigiladas muy de cerca por los científicos en páginas como GiSAID y CoVariants. La delta es la más contagiosa, con casi un 97 por ciento más que la primera versión del virus, según  investigadores europeos. ¿Pero será la peor amenaza a la que se enfrente el mundo? Entender cómo se desarrollan las mutaciones puede ayudarnos a dilucidar si todavía podrían llegar versiones más preocupantes.

Ese giro de acontecimientos en India, u otros que puedan ocurrir en otros sitios, era esperado por los microbiólogos que estudian los virus, aunque no podían predecir dónde ocurriría, cuándo lo haría exactamente ni qué líneas genéticas cambiarían dentro del germen. "Cada vez que el virus llega a una célula reproduce su genoma para poder extenderse a otras células y puede que cometa un error", dice Bethany Moore, jefa del departamento microbiología e inmunología de la Universidad Michigan (Estados Unidos).

Las mutaciones suelen aparecer de manera aleatoria y espontánea, más que de una forma sistemática.

La mayoría de la mutaciones o bien matan al virus o mueren por falta de propagación, víctimas de una persona infectada aislada o que pasa los gérmenes a una pequeño número de personas que se quedan en su casa.

Pero cuando se crean suficientes mutaciones, algunas tienen suerte (desde el punto de vista del virus) y pueden hacer presa, tal vez cuando una persona infectada acude a un evento deportivo multitudinario o a una reunión interior como una boda. "Es como si se produjera un vendaval evolutivo sobre unas brasas incandescentes de pequeños mutantes que normalmente se extinguirían. Pero, cuando tienes una infección galopante, la selección natural suele tener la mano ganadora", dice Vaughn Cooper, profesor de microbiología y genética molecular de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pittsburgh (EE. UU).

El coronavirus es más propenso a las mutaciones que otros gérmenes

Los científicos siempre esperaron ver mutaciones con el SARS-CoV-2 porque los coronavirus inevitablemente copian su genoma de manera más descuidada que lo que lo hacen los humanos o los animales, incluso peor que otros patógenos. En lugar de que una doble hélice de ácido desoxirribonucleico (ADN) lleve sus genes, los coronavirus tiene un ácido ribonucleico (ARN) monocatenario. "Debido a distintos accidentes muy antiguos en la historia, las encimas que hacen nuevas copia de ARN es más fácil que comentan errores", dice Cooper, aunque apunta que los coronavirus no hacen tantas mutaciones de ARN como virus como la gripe porque cuentan con una encima cuya labor es comprobar su trabajo. "La mayoría delos virus que entran en un paciente y salen de él son los mismos", dice Cooper. En el caso de los coronavirus, se estima que ocurre un error en un millón o más de reproducciones de unidades de ARN, dice Moore.

Pero no son necesarias muchas malas copias de un virus para desatar el caos en el mundo. "Hay una razón por la que los profesionales sanitarios siempre se preocupan por las amenazas de pandemias respiratorias", dice Stan Vermund, un epidemiólogo de enfermedades infecciosas de la Escuela de Salud Pública de Yale (EE. UU). Los gérmenes que se transmiten cuando respiramos o hablamos se propagan más rápido que los requieren tocarnos, sexo o mala salubridad. La amenaza de este coronavirus está en el hecho de que lo podemos transmitir, y sus versiones mutadas, antes de que incluso sepamos que lo tenemos.

Por ahora, los científicos han secuenciado el genoma, o el juego completo de material genético, de más de un millón de virus SARS-CoV-2. Los expertos quieren estar muy encima de cómo evoluciona el virus para poder determinar cómo proteger mejor a la gente de él. Hace unos meses, el Reino Unido, líder en esta cruzada, lanzó un programa de casi 3 millones de euros para estudiar las nueva mutaciones. En Estados Unidos, la secuenciación empezó lenta, pero para el otoño de 2020 el Centro de Control de Enfermedades (CDC, en sus siglas en inglés) lanzó el Programa Nacional de Vigilancia de Variantes del SARS-CoV-2 (NS3) que contrata a universidades y laboratorios privados para secuenciar los coronavirus que circulan en el país. Se han secuenciado cientos de miles de genomas con este programa.

Las distintas mutaciones aleatorias encontradas en un virus se clasifican como variante solo cuando le dan al patógeno una ventaja, dice Moore. Dentro de cada variante hay subvariantes (como se indica en el sistema de nomenclatura alternativa conocido como Pando, donde la delta es conocida como B.1.617.2, siendo los últimos números los sublinajes). Pero, el esquema global del genoma sigue siendo el mismo. Cuando el SARS-CoV-2 mute de tal manera que cambie sus naturaleza básica, se convertirá en una nueva especie, puede que el SARS-CoV-3, dice.

Evolución convergente

Las mutaciones que prosperan sobreviven por una razón, dice Cooper, que puede ser que ayudan al virus a ser más transmisible, más infeccioso, más virulento o más capaz de escapara a nuestra inmunidad.

Pero los científicos está menos preocupados por cualquier mutación específica que por cambios similares ocurriendo en distintas variantes independientes. Según Cooper, "porque esto implicaría que el virus es mejor evolucionando". Este fenómeno se conoce en biología evolutiva como evolución convergente. 

Por ejemplo, en todas las variantes preocupantes ocurre una mutación común en una sección de la espícula viral, las protusiones que rodean la superficie del virus y que lo ayudan a infectar las células humanas. En la posición 614, un tipo de aminoácido (llamado ácido aspártico) se ha cambiado por otro (glicina). Esta mutación, conocida como D614G, hace al virus más transmisible e infeccioso.

Otra mutación habitual, la L452R, cambia el aminoácido Leucina por arginina, de nuevo en la espícula viral. Tras secuenciar cientos de muestras de virus de todo EE. UU., los científicos descubrieron hace poco que el hecho de que las mutaciones en L452 se vean en más de una docena de linajes separados indica que esta mutación le da al coronavirus una importante ventaja. Además de probar que el virus tiene una mayor capacidad para adherirse a nuestras células, puede que la L452R ayude a infectar a personas con alguna inmunidad.

“Las mutaciones se dan cuando hay una reproducción viral. Por lo que la mejor manera de detener futuras variantes es recortar drásticamente la cantidad de reproducciones virales que están ocurriendo en el mundo”

Por: David Peaper
Médico patólogo - Director del Laboratorio Clínico de Microbiología del Hospital New Heaven de Yale

Dado que la espícula viral ha sido crítica en el desarrollo de las vacunas y tratamientos, se han destinado más esfuerzos a estudiar mutaciones ahí que en otras proteínas del coronavirus. Pero es importante prestar atención más allá de esta zona, dice Nash Rochman, un experto en evolución viral de la Biblioteca Nacional de Medicina del NIH de Estados Unidos. Rochman ha coescrito hace poco un estudio que concluye que, aunque la espícula viral es importante, también lo son otra parte del virus llamada proteína de la nucleocápside, que forma la capa que rodea el genoma RNA del virus.  

De hecho, puede que las dos zonas estén trabajando conjuntamente, dice Rochman. "Una variante con una mutación en la [espícula viral] sin ningún cambio en la proteína de la nucleocápside puede convertirse de manera muy diferente a otra variante que tenga mutaciones en ambas regiones". Cuando un grupo de mutaciones trabajan de manera conjunta se conoce como epistasia, y un modelo hecho por Rochman y sus compañeros muestra que un pequeño grupo de mutaciones en distintos puntos podrían en su conjunto tener un gran impacto a la hora de ayudar al virus a eludir los anticuerpos y por tanto hacer menos efectivas la vacunas.

Estas mutaciones que han ido apareciendo en distintos puntos del mundo son el motivo por lo que la pandemia no está controlada. "Justo cuando estábamos progresando con la vacunación, llega la delta", dice Vermund, y en lugar de la esperada reducción de casos gracias a la vacunación, los ratios subieron debido a la mayor transmisibilidad de la delta. "Si solo circulara la variante alpha en eses momento no habría habido un aumento de casos", dice.

La mayor preocupación de todos es que el virus pueda conseguir mutaciones que le ayuden a eludir las vacunas.  Algunas personas creen que el pequeño porcentaje de los vacunados que están dando positivo o mostrando síntomas es una señal de que el virus está escapándose de los pinchazos, pero Vermund dice que no es así. "Odio el término 'infección irruptiva', porque falsea la ciencia", dice. La vacunas no son como escudos de energía que rechazan los disparos de los Klingon, dice. Todo lo contrario, permite al enemigo abordar la nave (de ahí los positivos) pero enseguida se ve rodeado por una tripulación bien armada.

Dado que solo hay una proporción muy pequeña de la población mundial vacunada (cerca del 43 por ciento ha recibido al menos una dosis, pero solo el 2 por ciento de ellos está en países pobres), el virus todavía no tiene mucha necesidad de sortear el sistema inmunológico de aquellos que se han vacunado. "En estos momentos, el virus no está intentando eludir las vacunas", dice Cooper. Es más fácil para los gérmenes buscar nuevas y mejor vías para infectar a miles de millones de personas que todavía no están inmunizadas.

Aun así, nadie sabe qué mutaciones están por llegar y cuánto daño podrían causar. Vermund el 95 por ciento de la población mundial podría estar en otro lugar en 48 horas, el periodo de incubación de la COVID-19, que es por lo que una simple variante creciendo en un lugar remota, con poca densidad de población podría convertirse en un problema global.

"Las mutaciones se dan cuando hay una reproducción viral. Por lo que la mejor manera de detener futuras variantes es recortar drásticamente la cantidad de reproducciones virales que están ocurriendo en el mundo", dice David Peaper, patólogo médico de Yale y director del Laboratorio Clínico de Microbiología del Hospital New Heaven de Yale. Por eso, para él, lo más importante es conseguir vacunar a la mayor parte del mundo. "Mientras haya SARS-CoV-2 en el mundo, hay una posibilidad de que surja una variante peligrosa".

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