Cuál es la utilidad de la vigilancia genómica a la hora de contener al COVID-19

Al comienzo de la pandemia, el mundo luchó por satisfacer la demanda de realizar pruebas de detección del SARS-CoV-2 en las personas. Ese fracaso implicó que no se supiera la verdadera cantidad de personas contgiadas. Se respondió a la pandemia sin saber qué tan rápido se estaba propagando y qué intervenciones minimizaban los riesgos.

Ahora los estados enfrentan un problema similar con un tipo diferente de prueba: la secuenciación genética. A diferencia de un test de COVID-19 que diagnostica una infección, la secuenciación genética decodifica el genoma del virus SARS-CoV-2 en muestras de pacientes. Conocerla ayuda a los investigadores a comprender dos temas trascendentes: cómo el virus está mutando y cómo viaja de persona a persona.

Antes de la pandemia de COVID-19, este tipo de vigilancia genómica se reservaba principalmente para realizar pequeños estudios de bacterias resistentes a los antibióticos, investigar brotes y monitorear las cepas de influenza. Los epidemiólogos genómicos y expertos en enfermedades infecciosas, realizan este tipo de pruebas todos los días, trabajando para descifrar cómo evoluciona y se mueve el coronavirus en la población.

“Particularmente ahora -indica Alexander Sundermann, coordinadora de investigación clínica de la Universidad de Pittsburgh, quien lidera un estudio al respecto-, a medida que continúan surgiendo nuevas variantes de coronavirus, la vigilancia genómica tiene un papel esencial que desempeñar para ayudar a controlar la pandemia”.

La secuenciación del genoma implica descifrar el orden de las moléculas de nucleótidos que explican el código genético de un virus en particular. Para el coronavirus, ese genoma contiene una cadena de alrededor de 30.000 nucleótidos. Cada vez que el virus se replica, se cometen errores. Estos errores en el código genético se denominan mutaciones. La mayoría de las mutaciones no cambian significativamente la función del virus. Otros pueden ser importantes, particularmente cuando codifican elementos vitales, como la proteína de pico de coronavirus que actúa como clave para ingresar a las células humanas y causar una infección. Las mutaciones de pico pueden influir en la infecciosidad del virus, la gravedad de la infección y la eficacia de las vacunas actuales.

Los investigadores están particularmente atentos a cualquier mutación que distinga las muestras de virus de otras o que coincida con variantes conocidas. Pueden usar las secuencias genéticas para rastrear cómo se transmite el virus en la comunidad y en los centros de atención médica. “Por ejemplo -grafica la especialista-, si dos personas tienen secuencias virales con cero o muy pocas diferencias entre ellas, sugiere que el virus se transmitió de una a otra o de una fuente común. Por otro lado, si hay muchas diferencias entre las secuencias, estos dos individuos no contrajeron el virus entre sí”.

Este tipo de información permite a los funcionarios de salud pública adaptar intervenciones y recomendaciones para el público. La vigilancia genómica también puede ser importante en entornos sanitarios. “Nuestro hospital, por ejemplo , utiliza la vigilancia genómica para detectar brotes que, de otro modo, se pasan por alto con los métodos tradicionales”, aclara.

La variante B.1.1.7, detectada por primera vez en el Reino Unido, cuenta con una fuerte vigilancia genómica. “Los investigadores de salud pública descubrieron que cierta secuencia con múltiples cambios, incluida la proteína de pico, estaba aumentando en el Reino Unido -explica Sundermann-. Incluso en medio de un cierre nacional, esta versión del virus se estaba propagando rápidamente, más que sus predecesores”.

Los científicos examinaron más a fondo el genoma de esta variante para determinar cómo estaba superando las recomendaciones de distanciamiento y otras intervenciones de salud pública. Encontraron mutaciones particulares en la proteína de pico, con nombres como 69-70 y N501Y, que facilitaron que el virus infectara células humanas. La investigación preliminar sugiere que estas mutaciones se tradujeron en una mayor tasa de transmisión, lo que significa que se propagan mucho más fácilmente de persona a persona que las cepas anteriores.

Los desarrolladores de vacunas y otros científicos utilizaron esta información genética para probar si las nuevas variantes cambian el funcionamiento de las vacunas. Afortunadamente, la investigación preliminar encontró que la variante B.1.1.7 sigue siendo susceptible a las vacunas actuales . Más preocupantes son otras variantes como la P.1. y B.1.351, descubiertas por primera vez en Brasil y Sudáfrica, respectivamente, que puede evadir algunos anticuerpos producidos por las vacunas.

Un alerta indefinido

“La detección de variantes de interés y el desarrollo de una respuesta de salud pública a ellas requiere un programa sólido de vigilancia genómica”, advierte Sundermann. Eso se traduce en que los científicos secuencian muestras de virus de aproximadamente el 5% del número total de pacientes con COVID-19, seleccionados para ser representativos de las poblaciones con mayor riesgo de contraer la enfermedad. Sin esta información genómica, las nuevas variantes pueden diseminarse desenfrenadamente y sin ser detectadas a través del país y globalmente.

El proceso involucra a diversos actores. Los laboratorios deben recolectar las muestras, a menudo de diferentes fuentes: laboratorios de salud pública, hospitales, clínicas, sitios de testeos privados. Una vez que se realiza la prueba de secuenciación, los bioinformáticos utilizan programas avanzados para identificar mutaciones importantes. A continuación, los profesionales de la salud pública fusionan los datos genómicos con los datos epidemiológicos para determinar cómo se está propagando el virus. Todo esto requiere una inversión en la formación de personas para realizar estas tareas en equipo.

Desde el comienzo, el número de genomas secuenciados se ha multiplicado, llegando a los 700.000. En tan solo un año, el COVID-19 se ha transformado en el más secuenciado de todos los tiempos, sobrepasando a rivales como el VIH o la gripe. “Ha sido una revolución”, dice Judith Breuer, viróloga en la University College London. Es la primera pandemia en la historia en la que los científicos han sido capaces de secuenciar con la rapidez necesaria para rastrear la evolución del nuevo virus en tiempo real. Y para tomar decisiones en base a esa información.

El Reino Unido ha generado por sí solo más de un tercio de todos los genomas de este coronavirus, gracias a un consorcio de laboratorios académicos y públicos llamado COVID-19 Genomics UK, o COG-UK. La idea de ese consorcio la tuvo Sharon Peacock, microbióloga en la Universidad de Cambridge, cuando la primera ola comenzó a azotar a Europa.

Cuando el Reino Unido y Sudáfrica dieron la alarma sobre nuevas variantes, los países reaccionaron de formas radicalmente diferentes. Dinamarca los tomó muy en serio e impuso un bloqueo estricto. La genómica nunca antes había sido responsable de la apertura y el cierre de países enteros.

“En última instancia, para que sea útil, un programa de vigilancia genómica exitoso debe ser rápido y los datos deben ponerse a disposición del público de inmediato para informar la toma de decisiones en tiempo real por parte de los funcionarios de salud pública y los fabricantes de vacunas. Dicho programa es una de las herramientas de salud pública que ayudará a controlar la pandemia actual y preparará al mundo poder responder a futuras pandemias”, concluye la especialista.

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