Analizan distintos coronavirus y variantes como Ómicron para anticipar cómo afectarán en 2022

Más de 265 millones de personas han tenido la enfermedad COVID-19 causada por el coronavirus. Más de 5,2 millones han fallecido por las complicaciones que la infección puede generar. Si bien el 46% de la humanidad ya tiene el esquema completo de vacunación, la aparición de variantes de preocupación del coronavirus está redefiniendo el momento del fin de la pandemia. Hay científicos que están investigando cómo evolucionaron otros coronavirus para encontrar más respuestas ante el desafío actual, y otros están analizando cómo están conformadas las 5 variantes que están en la categoría de preocupantes.

Uno de los estudios ha sido realizado por el biólogo evolutivo Jesse Bloom, del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson, en Estados Unidos. Se puso a observar el pasado de los coronavirus. Existe un coronavirus estacional llamado 229E que infecta a las personas repetidamente a lo largo de su vida. Pero no estaba claro si estas reinfecciones son el resultado del debilitamiento de la respuesta inmunitaria de sus huéspedes humanos o si los cambios en el virus le ayudan a esquivar la inmunidad.

Para averiguarlo, Bloom analizó muestras de sangre de personas probablemente expuestas al 229E décadas atrás, y las analizó en busca de anticuerpos contra diferentes versiones del virus que se remontaban a la década de 1980. Encontró que las muestras de sangre de los años ochenta contenían altos niveles de anticuerpos bloqueadores de la infección contra una versión del 229E de 1984. Pero tenían mucha menos capacidad para neutralizar una versión del virus de los años 90. Eran incluso menos eficaces contra las variantes del 229E de las décadas de 2000 y 2010.

Lo mismo ocurrió con las muestras de sangre de la década de 1990: las personas tenían inmunidad contra los virus del pasado reciente, pero no contra los del futuro. Esos resultados indicarían que el virus estaba evolucionando para evadir la inmunidad. “Ahora que hemos tenido casi dos años para ver cómo evoluciona el SARS-CoV-2, creo que hay claros paralelismos con el 229E”, dijo el doctor Bloom en la revista Nature.

Con la emergencia de las variantes como Ómicron y Delta, se presentan mutaciones que reducen la potencia de los anticuerpos generados contra versiones anteriores del coronavirus. Según Bloom es probable que las fuerzas que impulsan este “cambio antigénico” se fortalezcan a medida que la mayor parte del planeta adquiera inmunidad al virus a través de la infección, la vacunación o ambas.

Por eso, se sospecha que la variante Ómicron, altamente mutada podría ser capaz de evadir más la inmunidad humana, pero aún todo está en estudio. Para Bloom existe la posibilidad de que el coronavirus actual se convierta en endémico: sería el quinto coronavirus que se establecería de forma permanente en los seres humanos, junto con cuatro coronavirus “estacionales” que causan resfriados relativamente leves y que llevan décadas circulando entre los humanos.

También hay científicos que están buscando formas de predecir los próximos movimientos coronavirus. “Los investigadores están aprendiendo sobre la marcha”, afirmó el doctor Andrew Rambaut, biólogo evolutivo de la Universidad de Edimburgo, en el Reino Unido.

Los científicos que siguen la evolución del SARS-CoV-2 están buscando dos grandes categorías de cambios en el virus. Uno de ellos lo hace más infeccioso o transmisible, por ejemplo, al replicarse más rápidamente para que se propague más fácilmente a través de la tos, los estornudos y las respiraciones. La otra le permite superar la respuesta inmunitaria del huésped. Cuando un virus comienza a propagarse en un nuevo huésped, la falta de inmunidad preexistente significa que hay poca ventaja en evadir la inmunidad. Por ello, las primeras y mayores ganancias de un nuevo virus tienden a venir a través de mejoras en la infectividad o transmisibilidad.

La secuenciación del genoma al principio de la pandemia mostró que el virus se diversificaba y sumaba unas dos mutaciones de una sola letra al mes. Esta tasa de cambio es aproximadamente la mitad de la de la gripe y una cuarta parte de la del VIH, gracias a una enzima correctora de errores que poseen los coronavirus y que es rara entre otros virus de ARN. Pero pocos de estos primeros cambios parecían tener algún efecto en el comportamiento del coronavirus SARS-CoV-2, o mostrar signos de ser favorecidos por la selección natural.

Una de las primeras mutaciones, llamada D614G, en el gen que codifica la proteína de la Espiga del virus -la proteína responsable de reconocer y penetrar en las células del huésped- parecía ofrecer un ligero aumento de la transmisibilidad. Pero esta ganancia no se parecía en nada a los saltos en la transmisibilidad que los investigadores observarían más tarde con las variantes de preocupación Delta y Alpha.

De acuerdo con Sarah Otto, bióloga evolutiva de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver, en Canadá, cuando el coronavirus SARS-CoV-2 empezó a propagarse en los humanos, parecía estar en una “meseta de aptitud” rodeada de un paisaje con muchos resultados evolutivos posibles. En cualquier infección, probablemente había miles de partículas víricas, cada una con mutaciones únicas de una sola letra, pero Otto sospecha que pocas, si es que alguna, hacían que el virus fuera más infeccioso. La mayoría de los cambios probablemente redujeron la transmisibilidad.

En cambio, a finales de 2020 y principios de 2021, hubo indicios de que el coronavirus SARS-CoV-2 había escalado diferentes picos. Investigadores del Reino Unido detectaron una variante llamada B.1.1.7 que contenía numerosas mutaciones en su proteína de Espiga. Esa variante -que se llamó Alpha- se propagó al menos un 50% más rápido que los anteriores linajes en circulación. Las autoridades sanitarias británicas la relacionaron con un misterioso aumento de los casos en el sureste de Inglaterra durante un cierre nacional en noviembre de 2020.

Alrededor de la misma época, los cazadores de virus en Sudáfrica relacionaron otra variante cargada de mutaciones llamada B.1.351 - ahora conocida como Beta - con una segunda ola de infecciones en ese país. Poco después, una variante altamente transmisible, ahora llamada Gamma, fue rastreada en Manaos, en Brasil. Esas tres “variantes preocupantes” comparten algunas mutaciones, sobre todo en regiones clave de la proteína de la Espiga que participan en el reconocimiento de los receptores ACE2 de la célula huésped que el virus utiliza para entrar en las células.

También presentaban mutaciones similares o idénticas a las detectadas en el SARS-CoV-2 en personas con sistemas inmunitarios comprometidos cuyas infecciones duraban meses. Esto llevó a los investigadores a especular que las infecciones de larga duración podrían permitir al virus explorar diferentes combinaciones de mutaciones para encontrar las que tienen éxito. Las infecciones típicas que duran días ofrecen menos oportunidades. Los eventos de superpropagación, en los que se infecta un gran número de personas, también podrían explicar por qué algunas variantes florecieron y otras se desvanecieron.

Las tres variantes preocupantes (Beta, Alpha, y Gamma) parecían ser más infecciosas que las que desplazaban. Pero Beta y Gamma también contenían mutaciones que reducían la potencia de los anticuerpos “neutralizadores” de la infección desencadenados por la infección o por la vacunación. Esto planteó la posibilidad de que el virus empezara a comportarse de la forma prevista por los estudios de Bloom sobre el coronavirus 229E.

Las tres variantes se extendieron por todo el mundo, sobre todo la Alpha, que provocó nuevas oleadas de COVID-19 al llegar a dominar en Europa, Norteamérica, Oriente Medio y más allá. Muchos investigadores esperaban que un descendiente de Alpha -que parecía ser el más infeccioso del grupo- recogiera mutaciones adicionales, como las que evaden las respuestas inmunitarias, para que tuviera aún más éxito. “Pero no fue así”, señaló Paul Bieniasz, virólogo de la Universidad Rockefeller de Nueva York, Estados Unidos. “Delta surgió de la nada”.

La variante Delta se identificó en el estado de Maharashtra, en la India durante una feroz oleada de COVID-19 que azotó el país en la primavera de 2021, y los investigadores aún están haciendo balance de sus consecuencias para la pandemia. Una vez que llegó al Reino Unido, la variante se extendió rápidamente y los epidemiólogos determinaron que era aproximadamente un 60% más transmisible que Alfa. Eso la hacía varias veces más infecciosa que las primeras variantes circulantes de SARS-CoV-2.

La científica Wendy Barclay, del Imperial College de Londres, en el Reino Unido, y otros grupos de investigadores sugieren que la variante Delta ganó mucho en su aptitud al mejorar su capacidad de infectar células humanas y de propagarse entre las personas. En comparación con otras variantes, incluida la Alfa, Delta se multiplica más rápidamente y a niveles más altos en las vías respiratorias de los individuos infectados. De esta manera, supera potencialmente las respuestas inmunitarias iniciales contra el virus.

Los científicos esperan que el aumento de la transmisibilidad de las variantes dejen de producirse. La tasa de transmisibilidad de Delta es mayor que el de los coronavirus estacionales y el de la gripe, pero sigue siendo inferior al de la poliomielitis o el sarampión. Trevor Bedford, biólogo evolutivo del Fred Hutchinson, sostuvo que el coronavirus debe equilibrar su capacidad de replicarse a altos niveles en las vías respiratorias de las personas con la necesidad de mantenerlas lo suficientemente sanas como para infectar a nuevos huéspedes. Si el virus evolucionara de esta manera, podría ser menos grave, pero ese resultado está lejos de ser seguro.

Delta y sus descendientes representan ahora la gran mayoría de los casos de COVID-19 en todo el mundo. La mayoría de los investigadores esperaban que los linajes Delta acabaran superando a los últimos supervivientes. Pero Ómicron tiró abajo las predicciones. Equipos de Botsuana y Sudáfrica identificaron la variante a finales de noviembre -aunque los investigadores afirman que es poco probable que se haya originado en ninguno de los dos países- y las autoridades sanitarias la han vinculado a un brote de rápido crecimiento centrado en la provincia sudafricana de Gauteng. La variante alberga alrededor de 30 cambios de la proteína Espiga, muchos de ellos compartidos con las otras variantes preocupantes, y los científicos de todo el mundo están trabajando para calibrar la amenaza que supone.

El rápido aumento de los casos de Omicron en Sudáfrica sugiere que la nueva variante tiene una ventaja de aptitud sobre Delta, dice Tom Wenseleers, biólogo evolutivo y bioestadístico de la Universidad Católica de Lovaina, en Bélgica. Omicron presenta algunas de las mutaciones asociadas a la infectividad de Delta. Se sospecha que el aumento de Ómicron puede deberse en gran medida a su capacidad para infectar a personas inmunes a Delta por vacunación o por una infección previa.

Una posibilidad en la evolución del virus es hacia la evasión inmunológica y el alejamiento de las ganancias de infectividad. Esta posibilidad es común entre los virus respiratorios establecidos, como la gripe, según Adam Kucharski, epidemiólogo matemático de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres. “La forma más fácil de que el virus provoque nuevas epidemias es evadir la inmunidad a lo largo del tiempo. Eso es similar a lo que vemos con los coronavirus estacionales”.

Los experimentos de laboratorio y la secuenciación de las variantes circulantes han identificado un abanico de mutaciones en la proteína Espiga que debilitan la potencia de los anticuerpos neutralizantes desencadenados por la infección y la vacunación. Las variantes que llevan estas mutaciones, como la Beta, han reducido la eficacia de las vacunas. Pero no han anulado la protección que ofrecen las vacunas, en particular contra las enfermedades graves.

En comparación con otras variantes, Ómicron contiene muchas más de estas mutaciones, especialmente en la región de la Espiga que reconoce las células del huésped. Esas mutaciones podrían hacer que algunas de las partes de la proteína Espiga sean irreconocibles para los anticuerpos generados por las vacunas y la infección previa con otras variantes. Pero serán necesarios experimentos de laboratorio y estudios epidemiológicos para apreciar plenamente los efectos de estas mutaciones.

Los científicos consideran hoy que inmunizar al mayor número posible de personas, mientras las vacunas siguen siendo muy eficaces, podría impedir que el virus desencadene cambios que impulsen una nueva oleada. “Puede haber múltiples direcciones en las que el virus puede ir”, afirmó Andrew Rambaut, biólogo evolutivo de la Universidad de Edinburgo, Reino Unido, “y el virus no se ha comprometido”.

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