2020: un año extraordinario para la ciencia marcado por el COVID-19

Un evento dominó en 2020: un virus mortal y previamente desconocido causó estragos en todo el mundo, matando a más de 1,5 millones de personas, infectando a muchas más y causando devastación económica. Y aunque hubo otros desarrollos de investigación de interés periodístico en 2020, la pandemia marcó el curso de la ciencia en un grado extraordinario, advierten los investigadores en un artículo publicado en la revista científica Nature.

La velocidad de propagación del coronavirus solo ha sido igualada por el ritmo de los conocimientos científicos. Casi tan pronto como se descubrió el SARS-CoV-2, grupos de investigación de todo el mundo comenzaron a investigar su biología, mientras que otros desarrollaron pruebas de diagnóstico o investigaron medidas de salud pública para controlarlo. Los científicos también se apresuraron a encontrar tratamientos y crear vacunas que pudieran controlar la pandemia. “Nunca hemos progresado tan rápido con ningún otro agente infeccioso”, advierte la viróloga Theodora Hatziioannou de la Universidad Rockefeller en la ciudad de Nueva York.

Pero, como ha sucedido con casi todo el mundo, la pandemia también ha afectado la vida laboral y personal de los investigadores. Muchos de los que no estudian el virus o su impacto han visto retrasados sus proyectos, sus carreras han quedado en suspenso y la financiación de la investigación se ha interrumpido.

Un nuevo virus

En enero, menos de un mes después de que surgieran los primeros informes de que una misteriosa enfermedad respiratoria estaba afectando a personas en la ciudad china de Wuhan, los investigadores del país identificaron la causa: un nuevo coronavirus, que pronto se llamaría SARS-CoV-2. El 11 de enero, un equipo chino-australiano publicó en línea la secuencia genética del virus. Poco después, los científicos hicieron otro descubrimiento clave, pero alarmante: el virus podría transmitirse entre personas.

En febrero, los investigadores descubrieron que el virus se adhiere a un receptor llamado ACE2, una proteína que se encuentra en la superficie de las células de muchos órganos, incluidos los pulmones y el intestino. Esa abundancia de objetivos podría ayudar a explicar la devastadora variedad de síntomas de COVID-19, que van desde neumonía hasta diarrea y accidentes cerebrovasculares. El virus atrapa ACE2 al menos diez veces más fuerte que el SARS-CoV, el coronavirus relacionado que causó un brote mortal de enfermedad respiratoria en 2003. Los científicos creen que esto podría explicar en parte la infecciosidad del SARS-CoV-2.

En marzo, algunos científicos sugirieron que los diminutos “aerosoles” cargados de virus, que pueden permanecer en el aire durante largos períodos, juegan un papel en la transmisión. Pero no todos los investigadores estuvieron de acuerdo, y algunos gobiernos y organizaciones de salud pública tardaron meses en adaptarse a la evidencia de que esta era una forma de propagación del virus. Los investigadores también aprendieron que las personas pueden transmitir la enfermedad antes de desarrollar síntomas. Sin controles, aproximadamente la mitad de toda la transmisión del SARS-CoV-2 comienza con personas infectadas que aún no han tenido síntomas, según un análisis publicado el mes pasado.

Quizás el mayor misterio que rodea a la biología del virus es de dónde vino. Una fuerte evidencia sugiere que se originó en los murciélagos y probablemente pasó a los humanos a través de un animal intermedio. Varias especies animales son susceptibles a la infección por SARS-CoV-2, incluidos gatos y visones. En septiembre, la Organización Mundial de la Salud (OMS) formó un equipo científico para investigar el origen animal de la pandemia, comenzando su búsqueda en China y expandiéndose a otros lugares. El presidente de los Estados Unidos, Donald Trump, y otros afirmaron, sin pruebas sustanciales, que un laboratorio chino liberó el SARS-CoV-2, pero la mayoría de los científicos creen que es muy poco probable.

Intentos de control: aciertos y fracasos

Desde los primeros días de la pandemia, los epidemiólogos se apresuraron a desarrollar modelos para predecir la propagación del virus y sugerir qué medidas de salud pública podrían ayudar a controlarlo. En ausencia de vacunas o tratamientos, los funcionarios de todo el mundo se basaron en lo que se conoce como intervenciones no farmacéuticas, como los cierres. En enero, los funcionarios de Wuhan mostraron la rapidez con la que cerrar casi todos los aspectos de la vida diaria podría contener el virus. Gran parte del mundo lo siguió, con restricciones de movimiento similares.

Pero el impacto económico de los cierres fue rápido y severo, lo que llevó a muchos países a abrirse antes de que el virus estuviera bajo control. La incertidumbre al principio de la pandemia sobre si el virus se transmitía por el aire llevó a un debate sobre los beneficios de usar máscaras faciales, que se politizó, particularmente en los Estados Unidos. Mientras tanto, las teorías de la conspiración, la desinformación y la ciencia incompleta se propagan casi tan rápido como el virus. Estos incluyeron discusiones sobre los méritos de dejar que el virus siga su curso en lugar de controlarlo.

Los epidemiólogos advirtieron que las pruebas masivas para el SARS-CoV-2 eran la forma de salir de la crisis. Pero en muchos países, la escasez de kits y reactivos para las pruebas estándar, que utilizan una técnica llamada PCR, creó cuellos de botella. Esto estimuló a grupos de investigación de todo el mundo a comenzar a diseñar nuevas pruebas rápidas, incluidas las basadas en la herramienta de edición de genes CRISPR y las pruebas rápidas de antígenos, que podrían ayudar a diagnosticar enfermedades que surjan en el futuro.

Los países que anularon la propagación viral de manera temprana, como Vietnam, Taiwán y Tailandia, utilizaron una combinación de enfoques, que incluyen bloqueos completos, pruebas generalizadas, mandatos de uso de máscaras y rastreo digital de contactos. En Singapur, Nueva Zelanda e Islandia, los agresivos programas de prueba y rastreo, combinados con estrictas medidas de aislamiento, ayudaron a casi eliminar el virus, permitiendo que la vida volviera casi a la normalidad.

El hilo conductor de estas historias de éxito es la voluntad de los gobiernos de actuar con rapidez y decisión, dice Caitlin Rivers, epidemióloga de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland. “Esas acciones tempranas y agresivas realmente ayudaron a ralentizar la transmisión”.

Pero en muchos países, los funcionarios tardaron en actuar, ignoraron los consejos científicos o tuvieron problemas para aumentar las pruebas. El resultado fue un aumento en las infecciones que condujo a una segunda ola. Y en los Estados Unidos y Europa Occidental, las infecciones y muertes por COVID-19 ahora están aumentando una vez más.

Vacunas rápidas

En medio del caos, un esfuerzo científico histórico ha dado al mundo vacunas contra una enfermedad que la humanidad ni siquiera conocía hace un año. Las vacunas COVID-19 se han desarrollado y probado a una velocidad asombrosa. En el último recuento, en noviembre, la OMS dijo que había más de 200 en desarrollo, aproximadamente 50 de las cuales se encuentran en diversas etapas de ensayos clínicos. Utilizan una variedad vertiginosa de enfoques, desde la inoculación de la vieja escuela con el virus SARS-CoV-2 químicamente inactivado hasta tecnologías más nuevas que nunca antes habían producido vacunas autorizadas.

Los resultados de grandes ensayos de eficacia han demostrado que las vacunas desarrolladas por la empresa farmacéutica Pfizer y la empresa de biotecnología alemana BioNTech; la empresa estadounidense de biotecnología Moderna; y la compañía farmacéutica AstraZeneca y la Universidad de Oxford, Reino Unido, previenen eficazmente el COVID-19. El mes pasado, los reguladores del Reino Unido y Estados Unidos emitieron una autorización de emergencia para la vacuna de Pfizer, lo que permitió su uso generalizado, y se espera que los reguladores de la Unión Europea tomen una decisión en las próximas semanas. Las vacunas desarrolladas en China y Rusia ya habían sido aprobadas, pero antes de que se completaran las pruebas de etapa final en personas.

Las vacunas de Pfizer y Moderna parecen tener alrededor del 95% de eficacia en la prevención de COVID-19, mientras que la eficacia de AstraZeneca y Oxford sigue siendo incierta. Persisten preguntas importantes: ¿qué tan bien previenen las vacunas enfermedades graves, especialmente en las personas mayores, y cuánto dura la protección? Y los científicos aún no saben si las vacunas evitarán que las personas propaguen el virus; muchas vacunas para otras enfermedades no lo hacen.

Para que las vacunas hagan su trabajo, deben llegar a quienes más las necesitan. Los países ricos, incluidos los Estados Unidos, el Reino Unido, los miembros de la Unión Europea y Japón, compraron con antelación miles de millones de dosis de numerosas vacunas. Un esfuerzo para adquirir vacunas para países de ingresos bajos y medianos ha obtenido el apoyo de muchos países ricos, en particular, no Estados Unidos, pero su éxito no es seguro. Existen innumerables obstáculos para fabricar y distribuir vacunas; por ejemplo, la de Pfizer debe mantenerse a -70 ° C, lo que planteará problemas en áreas del mundo sin la infraestructura para almacenamiento en frío. Seguramente surgirán más dificultades.

Tratamientos, viejos y nuevos

Es poco probable que las vacunas por sí solas acaben con la pandemia, dada la logística de implementar jabs, que podrían ser necesarios periódicamente, a la población mundial. “La única forma de salir de esta pandemia es la combinación de vacunas y terapias”, sostiene Lennie Derde, médico de cuidados intensivos del Centro Médico Universitario de Utrecht en los Países Bajos.

Los investigadores se han apresurado a probar una gran cantidad de tratamientos potenciales, con resultados mixtos. Algunos candidatos, incluido el medicamento contra la malaria hidroxicloroquina y un cóctel de dos medicamentos contra el VIH, mostraron una promesa inicial en pequeños ensayos clínicos y estudios observacionales, pero luego no mostraron beneficios en estudios controlados aleatorios más grandes en personas hospitalizadas con COVID-19.

En abril, los investigadores que realizaron un gran ensayo clínico anunciaron que un medicamento antiviral llamado remdesivir redujo la duración de las estadías en el hospital para las personas con COVID-19, pero estudios posteriores encontraron que el medicamento no redujo significativamente las muertes. En noviembre, la Organización Mundial de la Salud desaconsejó su uso.

Los tratamientos potenciales de COVID-19 se politizaron fuertemente en algunas regiones, con líderes en los Estados Unidos, India, China y América Latina promocionando terapias no probadas, incluida la hidroxicloroquina. Algunos reguladores emitieron autorizaciones de uso de emergencia para tratamientos no probados, en algunos casos obstaculizando los ensayos clínicos y planteando problemas de seguridad.

Otras terapias han tenido más éxito. En junio, una gran prueba de un esteroide inmunosupresor llamado dexametasona encontró que reducía las muertes en aproximadamente un tercio cuando se administraba a personas con COVID-19 que requerían oxígeno suplementario. Otro medicamento que se dirige al sistema inmunológico, llamado tocilizumab, arrojó resultados mixtos en ensayos clínicos, pero se mostró prometedor en personas gravemente enfermas con COVID-19.

Se están probando otras intervenciones en personas con síntomas de COVID-19 más leves, para ver si reducen las posibilidades de progresar a una enfermedad más grave. Se están realizando estudios en los que a las personas se les administra plasma sanguíneo extraído de personas que se están recuperando de COVID-19. Algunos científicos esperaban que los anticuerpos monoclonales producidos en masa para desactivar directamente el SARS-CoV-2 ayudarían, pero los estudios aún tienen que demostrar si estos costosos tratamientos cumplirán su promesa.

“En última instancia, el tratamiento con COVID-19 probablemente requerirá una combinación de medicamentos, adaptados a los factores de riesgo de una persona y a la gravedad de la enfermedad”, dice Derde, quien forma parte del comité directivo de REMAP-CAP, un ensayo internacional que prueba los tratamientos con COVID-19 solos y en combinación. “Lo más lógico es suponer que no hay un fármaco maravilloso que marque una gran diferencia”, explica.

Investigación interrumpida

Desde la Segunda Guerra Mundial, la investigación científica no se había visto interrumpida de manera tan amplia. A medida que el virus comenzó a extenderse por los países, muchas universidades cerraron sus campus en marzo. Los laboratorios detuvieron todos los experimentos menos los más esenciales, el trabajo de campo se canceló y las conferencias se volvieron virtuales.

En muchos campos que no están directamente relacionados con la pandemia, los proyectos y el progreso se ralentizaron. De repente, los investigadores se vieron obligados a trabajar desde casa, y sus vidas cambiaron, a menudo luchando con el cuidado familiar y el acceso limitado a recursos como bibliotecas. Muchos estudiantes también se encontraron sin datos del trabajo de campo o del laboratorio que necesitaban para completar sus títulos. Los cierres de viajes dificultaron mucho la búsqueda de empleo.

Particularmente afectados son las mujeres, los padres, los investigadores de carrera temprana y los científicos de grupos históricamente subrepresentados, para quienes la pandemia está magnificando factores que ya les dificultaban participar en la ciencia. Una encuesta de 3.345 académicos en Brasil en abril y mayo encontró que las mujeres negras, así como las madres de todas las etnias, reportaron la mayor reducción en la productividad durante la pandemia, medida por su capacidad para presentar trabajos de investigación y cumplir con los plazos. “Los resultados pueden trasladarse a otros países, sin duda”, dice la líder del estudio Fernanda Staniscuaski, bióloga vegetal de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul en Porto Alegre.

Los gobiernos de todo el mundo respondieron de diversas maneras, y algunos proporcionaron apoyo financiero para la educación superior y las industrias intensivas en investigación. Australia, por ejemplo, inyectó mil millones de dólares australianos en la investigación universitaria para 2021. En los Estados Unidos, por el contrario, la investigación se perdió en su mayoría en un plan de rescate económico de 2,3 billones de dólares.

En agosto, muchos campus universitarios en los Estados Unidos y Europa estaban comenzando a reabrir, a pesar de las crecientes tasas de infección en muchas comunidades, a menudo impulsadas por estudiantes que regresan al campus. Otros países con grandes brotes, como India y Brasil, no reabrieron en la misma medida.

Ha habido algunos puntos brillantes. Incluso cuando las fronteras se cerraron, algunas colaboraciones internacionales crecieron; los investigadores comenzaron a compartir datos de manera más abierta y muchos publicaron su trabajo en servidores de preimpresión; y la mayoría de los editores hicieron que sus artículos de COVID-19 fueran de lectura gratuita. La cultura de la investigación también se alejó, al menos temporalmente, de enfatizar la productividad y se dirigió a debatir cuestiones más amplias como el equilibrio entre la vida laboral y personal. “Tengo la esperanza de que los cambios positivos inducidos por la pandemia puedan permanecer”, afirma Xin Xu, investigador de la Universidad de Oxford, Reino Unido, que estudia los patrones de investigación internacionales.

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