El SARS-CoV-2 está siguiendo las reglas de la evolución

“La selección natural es una fuerza poderosa”, afirma The Economist para explicar cómo el coronavirus -que surgió en circunstancias poco claras y puso en jaque al mundo- ahora tiene dos mutaciones que comenzaron a desplazar a la versión original y están a punto de transformarse en la forma dominante de SARS-CoV-2 en el planeta.

Una de las mutaciones apareció en Gran Bretaña, cuando un grupo de investigadores llamado Covid-19 Genomics uk Consortium (cog-uk) publicó la secuencia genética de la variante b.1.1.7, y NERVTAG, un grupo que estudia las amenazas virales emergentes, comunicó al gobierno que esta versión del virus era entre un 67 y un 75% más transmisible que las que ya circulaban en el país. Mientras tanto, en Sudáfrica, Salim Abdool Kalim, un destacado epidemiólogo, informó al país en los tres canales de televisión sobre una variante llamada 501.v2 que, para entonces, era responsable de casi el 90% de las nuevas infecciones de covid-19 en la provincia de Cabo Occidental.

Gran Bretaña respondió el 19 de diciembre, reforzando las restricciones ya existentes y cancelando las celebraciones de las Navidades en gran parte del País. Además, decenas de países del mundo cerraron total o parcialmente los viajes de y hacia Reino Unido…. Sin embargo, al menos en el caso de b.1.1.7, todas las medidas pueden haber sido tomadas demasiado tarde: es que esta variante ya ha sido detectada en una veintena de países además de Gran Bretaña y, desde estos nuevos sitios, se extenderá aún más. También se han reportado casos aislados de 501.v2 fuera de Sudáfrica, en Australia, Gran Bretaña, Japón y Suiza.

Hasta ahora, las pruebas sugieren que, a pesar de su mayor transmisibilidad, ninguna de las nuevas variantes es más peligrosa, caso por caso, que las versiones existentes del virus. En este sentido, ambas están recorriendo el camino que los biólogos evolutivos predicen que conducirá al éxito a largo plazo de un nuevo patógeno, que será más contagioso en lugar de más mortal. Y la velocidad con la que se han propagado es impresionante.

La primera muestra de b.1.1.7 fue recogida el 20 de septiembre, al sudeste de Londres. La segunda fue encontrada al día siguiente en el mismo Londres. Unas semanas más tarde, a principios de noviembre, b.1.1.7 representaba el 28% de las nuevas infecciones en Londres. Para la primera semana de diciembre, eso se había elevado al 62%. Es probable que ahora esté por encima del 90%.

La variante 501.v2 tiene una historia similar. Comenzó en el Cabo Oriental, las primeras muestras datan de mediados de octubre, y desde entonces se ha extendido a otras provincias costeras.

¿Por qué estas mutaciones han tenido tanto éxito?¿En qué circunstancias se produjeron?¿Las vacunas ya desarrolladas son eficaces para combatir estas variantes?

Las respuestas a la primera de estas preguntas se encuentran en el genoma de las variantes. La investigación de Cog-uk sobre b.1.1.7 muestra que difiere significativamente de la versión original de sars-cov-2 en 17 lugares. Eso es mucho. Además, varias de estas diferencias están en el gen de la espiga o pico, la proteína por la que los coronavirus se unen a su presa celular.

Tres de las mutaciones en la espiga llamaron particularmente la atención de los investigadores:

Una “n501y”, afecta al 501º eslabón de la cadena de aminoácidos de la espiga. Este eslabón es parte de una estructura llamada el dominio de unión al receptor, que se extiende desde los eslabones 319 a 541. Es uno de los seis puntos de contacto clave que ayudan a fijar el pico en su objetivo, una proteína llamada ace2 que se produce en la superficie de las membranas de ciertas células que recubren las vías respiratorias de los pulmones. Las letras del nombre de la mutación se refieren a la sustitución de un aminoácido llamado asparagina (“n”, en taquigrafía biológica) por uno llamado tirosina (“y”). Esto es importante porque los trabajos de laboratorio anteriores han demostrado que el cambio en las propiedades químicas que causa esta sustitución une a las dos proteínas más de lo normal. Tal vez de forma reveladora, esta mutación particular es compartida con la 501.v2.

Las otras dos mutaciones de pico de b.1.1.7 son “69-70del”, que elimina dos aminoácidos de la cadena por completo, y “p681h”, que sustituye otro aminoácido, la histidina, por uno llamado prolina en el eslabón de la cadena 681. La doble deleción -un tipo de mutación genética- atrajo la atención de los investigadores por varias razones, entre ellas que también se encontró en una variante viral que afectó a algunos visones de granja en Dinamarca en noviembre, lo que causó preocupación por el desarrollo de un reservorio animal de la enfermedad. Se considera que la sustitución es significativa porque se encuentra en un extremo de una parte de la proteína llamada sitio de furina s1/s2 (enlaces 681-688), que ayuda a activar la espiga en preparación para su encuentro con la célula. Este sitio está ausente de las proteínas de espiga de los coronavirus relacionados, como los originales, y puede ser una de las razones por las que la sars-cov-2 es tan infecciosa.

La variante sudafricana, 501.v2, tiene sólo tres mutaciones significativas, y todas están en el la unión al receptor de la espiga. Además de “n501y”, son “k417n” y “e484k” (k y e son aminoácidos llamados lisina y ácido glutámico). Estos dos otros enlaces son ahora objeto de un intenso escrutinio.

Incluso tres mutaciones significativas es mucho para una variante. De hecho, una sería lo más habitual. Por lo tanto, los 17 encontrados en b.1.1.7 constituyen una enorme anomalía. Cómo esta abundancia de cambios se unieron en un solo virus es, por lo tanto, la segunda pregunta que necesita una respuesta.

Los autores del artículo de Cog-uk tienen una sugerencia. Se trata de que, en lugar de ser una acumulación fortuita de cambios, b.1.1.7 podría ser en sí mismo la consecuencia de un proceso evolutivo, pero que se produjo en un solo ser humano y no en una población. Observan que algunas personas desarrollan infecciones crónicas de covid-19 porque sus sistemas inmunológicos no funcionan adecuadamente y por lo tanto no pueden eliminar la infección. Estos desafortunados, según sus hipótesis, pueden actuar como incubadoras de nuevas variantes virales.

La teoría es la siguiente. Al principio, la falta de inmunidad natural del paciente relaja la presión sobre el virus, permitiendo la multiplicación de mutaciones que de otra manera serían eliminadas por el sistema inmunológico. Sin embargo, el tratamiento para el covid-19 crónico a menudo implica lo que se conoce como plasma convaleciente. Se trata de un suero recogido de pacientes recuperados, que por lo tanto es rico en anticuerpos contra el sars-cov-2. Como terapia, ese enfoque a menudo funciona. Pero la administración de tal cóctel de anticuerpos aplica una fuerte presión de selección a lo que ahora es una población viral diversa en el cuerpo del paciente. Esto, según los investigadores de Cog-uk, puede resultar en el éxito de combinaciones mutacionales que de otra manera no habrían visto la luz del día. Es posible que b.1.1.7 sea una de ellas.

La respuesta a la tercera pregunta – si alguna de las nuevas variantes resistirá a las vacunas que se están desarrollando – es “probablemente no”. Sería una larga coincidencia que las mutaciones que se propagan en ausencia de una vacuna protegieran, sin embargo, al virus que las porta de la respuesta inmunológica que suscita esa vacuna.

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