Mutaciones del Covid se multiplican:
La carrera por decodificarlas y hacer que las vacunas sean efectivas
Una variante llamada D614G, aparecida hace un año, ha generado una cascada de otras más complejas, lo que impulsa a los biólogos a idear nuevas formas de rastreo de datos genómicos.
Cuando Bette Korber, bióloga del Laboratorio Nacional de Los Alamos de (EE.UU.), descubrió la primera mutación significativa en el virus Covid-19 en el otoño de 2020, algunos científicos se mostraron escépticos. No creían que haría que el virus fuera más contagioso y dijeron que su rápido aumento podría ser solo una coincidencia.
Ahora, 11 meses después, la mutación D614G que ayudó a descubrir es ubicua en todo el mundo y aparece en los genomas de variantes de rápida propagación en el Reino Unido, Sudáfrica y Brasil. Mientras tanto, están apareciendo nuevas mutaciones en patrones cada vez más complicados, lo que impulsa a los mejores biólogos a idear nuevas formas de rastrear una manguera de incendios de datos genómicos entrantes.
El objetivo: detectar rápidamente variantes que pueden disminuir la eficacia de las vacunas para un patógeno que es poco probable que se erradique pronto. El virus SarsCoV-2 podría asentarse y convertirse en una simple molestia como el resfriado común. O al igual que la influenza, podría conservar su capacidad de causar enfermedades graves en algunos segmentos de la población, un escenario que podría requerir inyecciones de refuerzo regulares.
“Si lo observamos con atención, podemos adelantarnos al virus y eso es lo que todo el mundo está luchando por hacer ahora”, dijo Korber, quien está trabajando para crear nuevas herramientas matemáticas para detectar variantes médicamente significativas.
La avalancha de nuevos datos del genoma es tan grande que el laboratorio de Los Alamos tuvo que actualizar sus servidores para manejar los datos entrantes. Mientras tanto, Korber está en cuatro llamadas de Zoom a la semana con expertos de todo el mundo para diseñar criterios para decidir cuándo las mutaciones son lo suficientemente preocupantes como para merecer un seguimiento de laboratorio detallado sobre cómo pueden afectar las vacunas.
Un misterio clave sondeado desde el principio por los principales científicos ha sido qué tipo de virus resultará ser el coronavirus. Hasta ahora, se parece más a la influenza, que cambia de forma todo el tiempo y requiere una revacunación anual, que al sarampión, un virus tan intolerante a la mutación que un régimen de vacuna dura toda la vida.
“¿Significa que tenemos que hacer una nueva vacuna cada año?” se pregunta Paul
Duprex, quien dirige el Centro de Investigación de Vacunas de la Universidad de Pittsburgh. “No lo sabemos”.
Por un lado, las vacunas de ARNm para Covid-19 tienen tasas de eficacia superiores al 90%, mucho más altas que la tasa del 60% para las vacunas contra la gripe en un buen año. Pero los fabricantes de vacunas Moderna y Pfizer, junto con su socio BioNTech, no se arriesgan. Por si acaso, ya están comenzando pruebas de inyecciones de refuerzo dirigidas a B.1.351, la cepa que evita los anticuerpos detectada por primera vez en Sudáfrica.
Cuando los virus replican y copian sus genomas, pueden surgir errores en la larga cadena de “letras” de ARN o ADN que determinan cómo se desarrollan las proteínas virales. Muchos de los errores no tienen ningún efecto, o incluso pueden hacer que el virus sea menos adecuado. Pero un pequeño porcentaje de estos cambios puede darle una ventaja al virus, haciéndolo más infeccioso o dándole la capacidad de evadir el sistema inmunológico.
El virus del VIH es conocido por su rápida tasa de mutación. En comparación, el SarsCoV-2 muta a un ritmo mucho más lento, en parte debido a una enzima correctora que limita los cambios. Pero con más de 125 millones de infecciones en todo el mundo, es probable que algunos errores se filtren.
Al mismo tiempo, el virus ha encontrado formas tortuosas que pueden evitar su mecanismo de corrección de pruebas, descubrieron investigadores de la Universidad de Pittsburgh. En lugar de realizar cambios en letras de ARN individuales, elimina grupos de varias letras a la vez, aparentemente socavando la capacidad de los sistemas de corrección ortográfica natural del virus para ver el cambio.
Combate de 74 días
Algunas de las primeras deleciones se observaron en un paciente con cáncer inmunodeprimido tratado en el Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh que murió después de una pelea de 74 días con Covid-19. En ese tiempo, se desarrollaron múltiples deleciones de escape inmunológico, según Duprex, quien informó sobre las deleciones (un tipo de mutación genética en la cual se pierde material genético) del paciente con cáncer en noviembre.
“Si la maldita cosa se ha ido, no podrá arreglarlo”, dijo.
Lo que hace que el futuro del Sars-CoV-2 sea tan difícil de predecir es que la evolución viral es como un juego de ajedrez en tres dimensiones. No solo importan las mutaciones individuales, sino también el orden y las combinaciones en las que ocurren. Una sola mutación puede alterar el virus de maneras sutiles que cambian el impacto de otros en el futuro, según Mark Zeller, científico del Instituto de Investigación Scripps en San Diego.
Tanto la cepa B.1.351 común en Sudáfrica como la cepa P.1 que está golpeando a Brasil comparten varias mutaciones en la proteína spike que usa el virus para ingresar a las células. Esto incluye la mutación D614G descubierta por Korber, que hace que spike sea más estable, y la mutación E484K, que se cree que reduce la capacidad de algunos anticuerpos para unirse a spike.
Sin embargo, hasta ahora, por razones que no se comprenden completamente, es la B.1.351 la que parece tener más impacto en las vacunas de Pfizer y Moderna, al menos en las pruebas de laboratorio.
En general, el historial de eliminación de virus ha sido deficiente, siendo la viruela el principal ejemplo. Incluso existen focos de poliomielitis en algunos países, a pesar de los esfuerzos por eliminarla. Eso no es un buen augurio para el virus actual, según Jesse Bloom, investigador del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson que estudia la evolución viral.
“La vacunación va a aliviar esta pandemia de una manera muy sustancial”, dijo Bloom. “Pero no creo que vayamos a erradicar el Sars-CoV-2”.
Bloom predice que se necesitarán “varios años” para que el virus adquiera suficientes mutaciones para escapar por completo de las vacunas existentes. De las aproximadamente 100.000 posibles mutaciones de una sola letra para el virus, es probable que menos del 1% ayuden al virus a evadir los anticuerpos, dijo.
Un escenario esperanzador
Si bien el virus continúa evolucionando a corto plazo, uno de los escenarios más esperanzadores es que puede quedarse sin grandes movimientos que puede hacer para evadir los anticuerpos que hacen que las vacunas actuales funcionen. Bajo este escenario, puede haber un límite práctico a cuánto puede mutar el virus y permanecer apto para invadir nuestras células.
La proteína spike debe conservar una forma que le permita engancharse eficientemente a su receptor humano, según Shane Crotty, investigador del Instituto de Inmunología de La Jolla.
“No hay un número infinito de posibilidades”, dijo. “Es como poner el pie en un zapato. Todavía tiene que tener básicamente la forma y el tamaño correctos y todavía tiene que ser reconocible como un zapato “.
Aún así, la evidencia de otros coronavirus del resfriado común indica que pueden mutar para evadir el sistema inmunológico con el tiempo.b