El virus SARS-CoV-2 muta rápidamente. Eso es preocupante porque estas variantes más transmisibles del SARS-CoV-2 ahora están presentes en los EE. UU., El Reino Unido y Sudáfrica y otros países, y muchas personas se preguntan si las vacunas actuales protegerán a los receptores del virus. Además, muchos se preguntan si seremos capaces de adelantarnos a las futuras variantes del SARS-CoV-2 , que sin duda surgirán.
En mi laboratorio estudio la estructura molecular de los virus de ARN , como el que causa COVID-19, y cómo se replican y multiplican en el huésped. A medida que el virus infecta a más personas y la pandemia se propaga, el SARS-CoV-2 continúa evolucionando. Este proceso de evolución es constante y permite que el virus muestree su entorno y seleccione cambios que lo hagan crecer de manera más eficiente. Por lo tanto, es importante monitorear los virus para detectar nuevas mutaciones que podrían hacerlos más mortales, más transmisibles o ambos.
Los virus de ARN evolucionan rápidamente
El material genético de todos los virus está codificado en ADN o ARN; Una característica interesante de los virus de ARN es que cambian mucho más rápidamente que los virus de ADN. Cada vez que hacen una copia de sus genes, cometen uno o varios errores. Se espera que esto ocurra muchas veces dentro del cuerpo de una persona infectada con COVID-19.
Uno podría pensar que cometer un error en su información genética es malo; después de todo, esa es la base de las enfermedades genéticas en los seres humanos. Para un virus de ARN, un solo cambio en su genoma puede dejarlo «muerto». Eso no es tan malo si dentro de una célula humana infectada estás haciendo miles de copias y algunas ya no son útiles.
Sin embargo, algunos genomas pueden detectar un cambio que sea beneficioso para la supervivencia del virus: tal vez el cambio le permita al virus evadir un anticuerpo, una proteína que el sistema inmunológico produce para atrapar virus, o un medicamento antiviral. Otro cambio beneficioso puede permitir que el virus infecte un tipo diferente de célula o incluso una especie diferente de animal. Esta es probablemente la vía que permitió que el SARS-CoV-2 pasara de los murciélagos a los humanos .
Cualquier cambio que dé a los descendientes del virus una ventaja de crecimiento competitivo se verá favorecido – «seleccionado» – y comenzará a superar al virus padre original. El SARS-CoV-2 está demostrando esta característica ahora con nuevas variantes que surgen que tienen propiedades de crecimiento mejoradas . Comprender la naturaleza de estos cambios en el genoma proporcionará a los científicos una guía para desarrollar contramedidas. Este es el escenario clásico del gato y el ratón.
En un paciente infectado hay cientos de millones de partículas de virus individuales. Si tuviera que entrar y seleccionar un virus a la vez en este paciente, encontraría una variedad de mutaciones o variantes en la mezcla. Se trata de cuáles tienen una ventaja de crecimiento, es decir, cuáles pueden evolucionar porque son mejores que el virus original. Esos son los que tendrán éxito durante la pandemia.
De las mutaciones que se han detectado, ¿alguna es de especial preocupación?
Cualquier variante o cambio en el virus probablemente no sea tan problemático. Un solo cambio en la proteína de pico, que es la región del virus que se adhiere a las células humanas , probablemente no será una gran amenaza a medida que la comunidad médica despliegue las vacunas.
Las vacunas actuales inducen al sistema inmunológico a producir anticuerpos que reconocen y se dirigen a la proteína de pico del virus, que es esencial para invadir las células humanas. Los científicos han observado la acumulación de múltiples cambios en la proteína de pico en la variante sudafricana .
Estos cambios permiten que el SARS-CoV-2, por ejemplo, se adhiera más estrechamente al receptor ACE2 y entre en las células humanas de manera más eficiente, según estudios preliminares no publicados . Esas alteraciones podrían permitir que el virus infecte las células más fácilmente y mejore su transmisibilidad. Con múltiples cambios en la proteína de pico, es posible que las vacunas ya no produzcan una respuesta inmune fuerte contra estas nuevas variantes de virus. Eso es un doble golpe: una vacuna menos eficaz y un virus más robusto.
En este momento, el público no necesita preocuparse por las vacunas actuales. Los principales fabricantes de vacunas están monitoreando qué tan bien controlan sus vacunas estas nuevas variantes y están listos para modificar el diseño de la vacuna para asegurarse de que protegerán 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. Tendremos que esperar y ver, a medida que más personas se vacunen, si disminuirán las tasas de transmisión.
¿Por qué está bajando la llave de transmisión?
Una caída en las tasas de transmisión significa menos infecciones. Una menor replicación del virus conduce a menos oportunidades para que el virus evolucione en los seres humanos. Con menos oportunidad de mutar, la evolución del virus se ralentiza y existe un menor riesgo de nuevas variantes.
La comunidad médica debe hacer un gran esfuerzo y vacunar a la mayor cantidad posible de personas y así protegerlas. De lo contrario, el virus seguirá creciendo en un gran número de personas y producirá nuevas variantes.
En qué se diferencian las nuevas variantes
La variante del Reino Unido, conocida como B.1.1.7., Parece unirse más estrechamente al receptor de proteína llamado ACE2 , que se encuentra en la superficie de las células humanas.
No creo que hayamos visto evidencia clara de que estos virus sean más patógenos, lo que significa más mortales. Pero pueden transmitirse más rápido o más eficientemente. Eso significa que se infectarán más personas, lo que se traduce en más personas que serán hospitalizadas.
La variante sudafricana, conocida como 501.V2, tiene múltiples mutaciones en el gen que codifica la proteína de pico. Estas mutaciones ayudan al virus a evadir una respuesta de anticuerpos.
Los anticuerpos tienen una precisión exquisita para su objetivo, y si el objetivo cambia ligeramente de forma, como con esta variante, que los virólogos llaman mutante de escape , el anticuerpo ya no puede unirse con fuerza, ya que pierde su poder de protección.
¿Por qué debemos vigilar las mutaciones?
Queremos asegurarnos de que las pruebas de diagnóstico detecten todos los virus. Si hay mutaciones en el material genético del virus, es posible que un anticuerpo o una prueba de PCR no puedan detectarlo de manera tan eficiente o en absoluto.
Para estar seguros de que la vacuna será eficaz, los investigadores deben saber si el virus está evolucionando y escapando de los anticuerpos que se activaron a través de la vacuna.
Otra razón por la que es importante monitorear las nuevas variantes es que las personas que han sido infectadas pueden volver a infectarse si el virus ha mutado y su sistema inmunológico no puede reconocerlo y apagarlo
La mejor manera de buscar variantes emergentes en la población es realizar una secuenciación aleatoria de los virus del SARS-CoV-2 a partir de muestras de pacientes de diversos antecedentes genéticos y ubicaciones geográficas.
Cuantos más datos de secuenciación recopilen los investigadores, mejores serán los desarrolladores de vacunas para responder antes de que se produzcan cambios importantes en la población de virus. Muchos centros de investigación en los EE. UU. Y el mundo están aumentando sus capacidades de secuenciación para lograr esto.
