Experto explica cómo rastrear variantes de coronavirus
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Las nuevas variantes de COVID-19 podrían poner en peligro gran parte del trabajo que se ha hecho hasta ahora para contener la pandemia. Sonia Gonalves explica cómo la vigilancia genómica puede ayudarnos a rastrearlos y contenerlos.
Antes de la pandemia, Sonia Gonalves dirigía la vigilancia genómica de la Red de Epidemiología Genómica de la Malaria. Desde la primavera de 2020, su equipo en el Instituto Wellcome Sanger se ha ampliado para apoyar el trabajo de COVID-19, y ahora está buscando ver dónde aparecen nuevas variantes a medida que muta el virus.
1. ¿Cómo se rastrean las nuevas mutaciones del coronavirus?
Lo hacemos analizando continuamente muchas muestras de virus, observando cómo está cambiando el código genético del virus y qué mutaciones se están adquiriendo.
La tecnología que nos permite obtener la información genética de una determinada muestra se denomina secuenciación del genoma.
La vigilancia genómica es cómo traducimos esos datos en conocimiento sobre lo que está sucediendo y dónde. Combinamos los datos genómicos generados a través de la secuenciación con datos epidemiológicos (sobre cómo se propaga el virus en las comunidades). Y eso proporciona información sobre cómo están cambiando las poblaciones de virus y cómo está evolucionando el virus.
2. ¿Por qué es importante la vigilancia genómica?
La vigilancia genómica es importante porque nos ayuda a comprender lo que sucede en la población de un virus.
Por ejemplo, en la pandemia de COVID-19 podemos ver casos subiendo, o casos bajando. Pero no sabemos qué está causando ese aumento o disminución. Con la vigilancia genómica, podemos entender qué está pasando con el virus, cómo se está propagando y si está cambiando de manera significativa.
Como ejemplo, fue la vigilancia genómica la que detectó un rápido aumento de la frecuencia de una nueva variante (B.1.1.7) en el sureste de Inglaterra, donde Public Health England estaba investigando la causa del aumento de la infección, que estaba ocurriendo a pesar de las restricciones.
Entonces, la vigilancia genómica es una herramienta que puede ayudar agencias de salud pública en cómo controlan la pandemia. Por eso es importante que trabajemos en estrecha colaboración con las agencias de salud pública para proporcionarles los datos genómicos que luego se pueden integrar con los datos epidemiológicos.
Esa información es crucial para que las agencias de salud pública respalden la toma de decisiones sobre qué intervenciones utilizar sobre el terreno.
3. ¿Cómo funciona la vigilancia genómica en la práctica?
En Sanger recibimos cientos de miles de muestras cada semana, dependiendo de la etapa de la pandemia; en el pico, recibíamos alrededor de 400.000 a 500.000 muestras por semana. Estas son muestras tanto positivas como negativas que llegan de laboratorios de pruebas de coronavirus de todo el Reino Unido.
Hay mucha actividad coordinando la recepción de todas esas muestras, para asegurarnos de que estamos recibiendo las muestras y todo lo demás. los datos asociados necesarios para el procesamiento y en el momento adecuado del día, de modo que el tiempo de respuesta para recuperar los datos sea lo más rápido posible.
Primero, las muestras positivas se seleccionan automáticamente, luego se procesan en el laboratorio y se secuencian. El proceso de secuenciación dura alrededor de 24 horas. Los datos de secuenciación generados luego se combinan, analizan e informan diariamente a las agencias de salud pública y al Departamento de Salud y Atención Social del Reino Unido.
Por lo tanto, nuestras actividades diarias se centran en asegurarnos de obtener todas las muestras. fluyendo a través de las tuberías, y que estamos produciendo los datos y compartiéndolos diariamente.
Es una operación masiva, con una gran cantidad de equipos involucrados. Hasta la fecha, el Instituto Sanger ha generado una cantidad masiva de datos alrededor de una cuarta parte de todos los datos genómicos sobre el SARS-CoV-2 en el mundo. Nuestro trabajo es parte del COVID-19 Genomics UK Consortium (COG-UK) que ha generado casi la mitad de todos los datos genómicos sobre el SARS-CoV-2 en el mundo.
4. ¿Qué sucede con todos los datos genómicos que produce?
Tan pronto como se completa la secuenciación y se analizan los datos, los datos genómicos se comparten inmediatamente a nivel nacional e internacional, y se vuelven accesibles para personas de todo el mundo. Lo compartimos a través de diferentes bases de datos, como GISAID, una base de datos internacional donde se encuentran actualmente todos los datos del COVID-19.
Compartir los datos es fundamental para gestionar la pandemia. Solo podemos controlar la pandemia si es un esfuerzo global, porque si una variante de preocupación aparece en una parte del mundo, afecta a todo el mundo.
Podemos tener un programa muy bueno a nivel nacional, pero si hay una variante nueva en otro país y no la estamos detectando, o no sabemos de ella, puede poner en peligro todo el trabajo que se está haciendo.
5. ¿Cómo se usan los datos de vigilancia genómica en la pandemia de COVID-19?
Existen diferentes maneras en las que usamos los datos de vigilancia genómica durante una pandemia.
Al comienzo de COVID-19, estábamos viendo cómo se estaba introduciendo el virus en el país y cómo se estaba propagando dentro del Reino Unido.
También estábamos usando datos genómicos para controlar los brotes. Mirando los datos, pudimos ver si un aumento de casos en un lugar fue causado por una variante o por diferentes. Entonces sabíamos si era un brote causado por una variante específica que se estaba transmitiendo muy rápido, o si había diferentes variantes en el entorno que estaban causando el aumento de casos.
Más recientemente, el enfoque se ha desplazado hacia el uso de datos genómicos para identificar y rastrear ‘variantes de interés’. El virus ha desarrollado nuevas mutaciones y hay varias variantes preocupantes que circulan en la población. Algunos de ellos están asociados con una alta transmisibilidad, lo que en sí mismo es una preocupación, ya que provocará un aumento de los casos.
También existe la preocupación de que algunas de esas variantes puedan afectar la eficacia de algunas vacunas. Es muy importante que, tan pronto como se identifique una nueva variante, los datos se compartan públicamente. Y que los programas de vacunas y los investigadores que trabajan en el desarrollo de vacunas puedan usar inmediatamente esos datos: en primer lugar, para evaluar si esas variantes tienen algún impacto en las vacunas; y si ese es el caso, hacer cambios rápidamente para adaptar las vacunas.
6. ¿Cómo se identifican las ‘variantes de preocupación’?
El virus siempre está evolucionando. Este es un proceso natural a medida que el virus se replica, se producen mutaciones. Los virus con nuevas mutaciones se denominan variantes.
Una ‘variante en investigación’ puede tener una o una serie de mutaciones, y generalmente está asociada con un contexto epidemiológico. Por ejemplo, si vemos una variante específica o un grupo específico de mutaciones, pero también estamos viendo que el número de casos de esa variante específica está aumentando, eso podría declararse una ‘variante bajo investigación’.
Se convierte en una ‘variante preocupante’ cuando una mutación específica, o un grupo específico de mutaciones, también se asocia con una diferencia en el comportamiento del virus; por ejemplo, esa variante específica tiene una mayor transmisibilidad o un impacto en la respuesta inmune.
La variante de preocupación es declarada por las agencias de salud pública. Trabajamos con ellos para proporcionar los datos genómicos de apoyo. Cuando se detecta una variante preocupante, es muy importante monitorear cómo se está propagando esa variante y cómo se está introduciendo esa variante en el país.
Desde el punto de vista de la vigilancia genómica, tan pronto como una variante se detecta un problema, nos enfocamos en identificar todas las muestras que pasan por el proceso de secuenciación, cuáles son variantes de interés o variantes bajo investigación.
Nuestros canales de análisis de datos actualmente están analizando cuatro variantes de interés y seis variantes de investigación, pero esto está en constante revisión para agregar nuevas. Estos datos luego se proporcionan a las agencias de salud pública, que usan esa información para contener la propagación de esas variantes.
7. ¿Cómo pueden ayudar los datos genómicos a contener la pandemia?
El mejor ejemplo es a través de la detección de variantes preocupantes. Ahí es donde está el mayor valor de la vigilancia genómica, en esta fase de la pandemia.
La existencia de estas variantes es preocupante porque pueden poner en peligro todo el trabajo que se ha hecho hasta ahora con los programas de vacunas. Por lo tanto, tener la capacidad de saber qué está sucediendo, dónde se están propagando estas variantes y cómo contenerlas, es muy importante, y los datos genómicos deben estar allí para respaldar esas actividades.
Y no hay absolutamente ninguna duda de que más vendrán variantes, el virus está en continua evolución. Y el problema es que los números son tan altos a nivel mundial, que hay muchas oportunidades para que el virus evolucione y desarrolle nuevas mutaciones. Así que tendremos nuevas variantes. Y debemos mantener esa capacidad para detectarlos tan pronto como aparezcan.
Es muy importante que todos los países aumenten sus esfuerzos de vigilancia genómica porque saber qué está sucediendo y cómo está evolucionando el virus es absolutamente fundamental para contener la pandemia.
E incluso después de que la pandemia esté controlada, es muy importante continuar con la vigilancia genómica como una actividad de base, porque aún nos proporcionará información sobre cómo el virus está cambiando o no.
8. ¿Cuál es el papel de la vigilancia genómica en el futuro?
El trabajo que hemos estado haciendo durante el COVID-19 ha demostrado el valor que la vigilancia genómica puede aportar para controlar una pandemia y lo importante que es trabajar en estrecha colaboración con las agencias de salud pública. Este trabajo ha proporcionado los recursos, los métodos analíticos y las bases sobre cómo podemos responder mejor a futuras pandemias.
Ha sido una experiencia de aprendizaje increíble. Y todavía estamos aprendiendo sobre la marcha. Y seguiremos aprendiendo incluso después de que termine la pandemia. Pero realmente creo que estaremos mejor preparados para responder a futuras pandemias.
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