Las variantes del coronavirus no parecen ser muy variables hasta ahora

Las variantes del coronavirus no parecen ser muy variables hasta ahora

Sin duda, ha oído hablar de las nuevas variantes del coronavirus que están evolucionando en todo el mundo. Ahora parece haber más de una docena de versiones de SARS-CoV-2, que son de diversos grados de preocupación porque algunas están relacionadas con una mayor infectividad y letalidad, mientras que otras no. Es fácil sentirse abrumado por esta diversidad y temer que nunca lograremos la inmunidad colectiva. Sin embargo, crece la evidencia de que estas variantes comparten combinaciones similares de mutaciones. Puede que esta no sea la guerra de múltiples frentes que muchos están temiendo, con un número infinito de nuevas versiones virales.

Soy un microbiólogo evolutivo que estudia cómo las bacterias y los virus se adaptan a nuevos entornos o huéspedes. Como muchos microbiólogos, mis colegas y yo hemos centrado nuestra atención en comprender cómo el SARS-CoV-2 está evolucionando adaptaciones para reproducirse y transmitirse en humanos. Nuestro método de laboratorio favorito es la evolución experimental, donde cultivamos múltiples poblaciones de microbios a partir de la misma cepa en condiciones idénticas durante semanas o meses. Estudiamos problemas como cómo la resistencia a los antibióticos evoluciona y cómo las infecciones se vuelven crónicas. El poder de este método es que el uso de múltiples poblaciones nos permite «reproducir la cinta de la vida» y Estudiar cuán repetible y, en última instancia, predecible podría ser la evolución..

Un patrón que vemos se llama evolución convergente, donde el mismo rasgo emerge en diferentes linajes independientes a lo largo del tiempo, generalmente a medida que se adaptan a entornos similares. Algunos de los mejores ejemplos de evolución convergente incluyen el color arenoso de diversos animales del desierto; aletas natatorias lobuladas para ballenas, morsas y manatíes (que en realidad son parientes lejanos); e incluso la capacidad de los seres humanos para digerir la lactosa hasta la edad adulta, que surgió varias veces en poblaciones geográficamente aisladas.

En el caso del SARS-CoV-2, las secuencias genómicas completas de los virus de miles de pacientes nos permiten buscar patrones convergentes. Si bien la mayoría de las mutaciones son únicas que se extinguen, algunas establecen nuevos linajes que se vuelven más frecuentes a medida que el virus logra replicarse e infectar a muchas personas. Si la misma parte del virus muta repetidamente en diferentes muestras en todo el mundo y se vuelve más frecuente, esta mutación muy probablemente codifica una adaptación que ayuda al virus a reproducirse y transmitirse.

Con el beneficio de una mayor vigilancia del genoma del coronavirus, varios estudios recientes han identificado firmas de evolución convergente. Aquí en EE. UU. Nuestro laboratorio encontró al menos siete genéticamente independientes linajes que adquirieron una mutación en un punto particular de la infame proteína de pico del virus, la que usa para adherirse a las células humanas. Spike tiene una secuencia de aminoácidos enlazados, y la mutación ocurre en la posición número 677. En el SARS-CoV-2 original, este es el aminoácido glutamina, abreviado como Q.

En seis linajes, este Q mutó a otro aminoácido, histidina (H) y se llama 677H. En el séptimo linaje, Q mutó a otro aminoácido, prolina (P). Cada linaje también tiene una mutación llamada S: 614G, que fue el primer cambio notable en el virus que se identificó hace varios meses y se propagó tan ampliamente que ahora se encuentra en el 90 por ciento de todas las infecciones. Nombramos estos siete linajes estadounidenses con el nombre de aves comunes — «petirrojo», por ejemplo, y «pelícano», para ayudarnos a distinguirlos y rastrearlos, y también para evitar crear prejuicios al nombrarlos según las áreas donde fueron detectados por primera vez.

Los linajes fuera de los EE. UU. También han adquirido 677H, incluso en Egipto, Dinamarca, India y un gran grupo en Macedonia. Una nueva variante de preocupación llamada B.1.525 también tiene 677H, al igual que varios linajes que descendieron de B.1.1.7, una de las primeras versiones preocupantes que se detectaron. La aparición global coincidente de las mutaciones S: 677 y su aumento de cinco veces en la prevalencia ofrece una fuerte evidencia de que estos cambios deben mejorar la aptitud viral de alguna manera. Aún no sabemos cómo, pero es digno de mención que S: 677 bordea una región de la proteína de pico que ayuda al virus a entrar e infectar las células humanas.

Este está lejos de ser el único ejemplo de convergencia en SARS-CoV-2. Las mutaciones en al menos ocho posiciones diferentes en la proteína de pico están aumentando simultáneamente en todo el mundo, apareciendo en B.1.1.7 y en otras variantes importantes de preocupación conocidas como B.1.351, P.1 y P.3. Estas variantes comparten combinaciones de mutaciones en las posiciones 18, 69-70, 417, 452, 501, 681 y una mutación E484K particularmente preocupante que evade los anticuerpos neutralizantes. Por este motivo, dos de los principales sitios web científicos (http://covariants.org/ y http://outbreak.info) que las variantes de la pista ahora informan estas mutaciones compartidas, definiendo para simplificar y consolidar nuestra atención. Los Centros para el Control de Enfermedades de EE. UU. Y los medios de comunicación han tardado en seguir la importancia de estas mutaciones clave, pero esto esta cambiando, porque son estos cambios los que probablemente alteren las funciones del virus, como el contagio o la capacidad de evadir las vacunas.

Una forma de visualizar este tipo de evolución convergente es como un juego de Tetris, donde un número limitado de bloques de construcción se pueden ensamblar de diferentes maneras, en diferentes combinaciones, para lograr las mismas estructuras ganadoras. Por ejemplo, ahora se sabe que la combinación de mutaciones en B.1.1.7 lo hace especialmente contagioso, y que el linaje B.1.351 puede evadir anticuerpos debido a E484K.

Debido a que muchas variantes recién descubiertas parecen estar volviendo a muestrear las mutaciones encontradas en otras variantes establecidas, podemos especular que el virus está comenzando a quedarse sin adaptaciones nuevas e importantes. Pero esto no significa que las fuerzas de la evolución se detendrán a medida que empecemos a acercarnos a la inmunidad colectiva y aflojar las restricciones. La historia nos dice que los virus pueden evolucionar rápidamente para evadir las barreras de transmisión, especialmente cuando las infecciones siguen siendo numerosas. Debemos recordar que cuantas más infecciones haya, más posibilidades de que ocurran mutaciones, y proliferarán las que mejor ayuden al virus a sobrevivir. Es por eso que detener las nuevas infecciones es clave. Estas adaptaciones virales ya están reescribiendo nuestros libros de texto de biología sobre evolución convergente; esforcémonos por limitar el material nuevo.

También es fundamental que hagamos inversiones significativas en la construcción de un sistema de alerta temprana para detectar nuevas variantes del SARS-CoV-2, así como muchos otros patógenos emergentes, tanto conocidos como por descubrir. La vigilancia y secuenciación del genoma viral es la clave. La razón por la que se han detectado muchas variantes en el Reino Unido se debe a las inversiones visionarias de investigadores y funcionarios de salud pública en estas tecnologías.

En Estados Unidos, una importante afluencia de dinero a los CDC procedente del nuevo paquete de estímulo federal ya está aumentando la frecuencia con la que los investigadores pueden secuenciar y analizar muestras de virus. Esto debe sustentarse mediante el desarrollo de la experiencia en salud pública y la infraestructura de investigación para decodificar los cambios genéticos en el virus y anticipar la necesidad de futuras modificaciones de la vacuna. Fue la ciencia básica la que brindó esperanza en esta pandemia a través de la nueva tecnología de vacunas; y dado un apoyo renovado, también será nuestro guardián contra futuras amenazas.