‘La gente está sedienta de información cuantitativa’: el virus COVID-19, en números

Crédito: CC0 Public Domain

Cuando Rob Phillips decidió dejar el campo de la física de la materia condensada y convertirse en biólogo, fue por fascinación por los virus. Durante los últimos 20 años, Phillips, profesor de biofísica, biología y física Fred y Nancy Morris de Caltech, ha buscado obtener una comprensión numérica del estudio de los virus.

«La gente está sedienta de información cuantitativa», dice. «Cuando tienes una comprensión numérica de los hechos, puedes hacer predicciones más precisas sobre cómo se desarrollan los procesos. Es complicado y difícil, pero hemos avanzado».

En 2018, Phillips y sus colaboradores de toda la vida Ron Milo y Yinon Bar-On realizaron amplias estimaciones globales cuantitativas de la cantidad de materia biológica que hay en el planeta, lo que ilustra cómo los humanos causan un impacto desproporcionado en nuestro medio ambiente.

Ahora, con el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) que causa una pandemia global, Phillips y el equipo, una vez más dirigido por Ron Milo del Instituto Weizmann en Israel, han cambiado su enfoque «por números» hacia el estudio del nuevo virus. Él y sus colaboradores ahora han publicado un artículo en la revista eLife sobre los números clave subyacentes a las concentraciones promedio del virus COVID-19 en todo el cuerpo, la estabilidad del virus en varias superficies, la tasa de infección y más. Nos sentamos con Phillips para discutir el nuevo artículo.

Comencemos con lo básico: ¿Qué es un virus?

Los virus ocupan el mundo sombrío entre los vivos y los no vivos. Un virus es esencialmente un pequeño contenedor, dentro del cual se encuentra su información genética. Tienen muy pocos genes. El nuevo coronavirus tiene alrededor de 25 genes. A modo de comparación, una bacteria tiene del orden de 4.000 genes y un ser humano tiene del orden de 20.000 genes. Es fascinante que tengan un impacto biológico tan grande con tan pocos genes.

Durante una infección, los virus actúan como caballos de Troya. Llevan su material genético a una célula huésped y engañan a la célula huésped para que produzca cientos o miles de nuevas copias del virus. Luego, los nuevos virus brotan de la célula, destruyéndola, y van a hacer lo mismo con más células. En ese punto, es básicamente una guerra entre el virus y el sistema inmunitario del huésped, que trata de organizar una defensa y eliminar las células que albergan el virus.

¿Qué nos muestran los números? ¿Cuáles son algunos puntos clave?

Los datos genéticos son bastante interesantes: el SARS-CoV-2 es genéticamente similar en un 50 % al coronavirus del resfriado común y en un 96 % a los coronavirus de los murciélagos. Estos virus zoonóticos que se originan en animales y se transfieren a humanos están aquí para quedarse. Son parte de la historia humana.

Los datos sobre la evolución del virus y su tasa de mutación darán una idea de la escala de tiempo en la que el virus cambiará. ¿Habrá una segunda ola de contagios? ¿Será estacional? Por ejemplo, el virus de la gripe evoluciona básicamente todos los años, por lo que tenemos que vacunarnos contra la gripe todos los años.

Algo que dificulta controlar las tasas de infección en general es que hay también amplias variaciones estadísticas en los datos. Algunas personas son mucho más infecciosas que otras, y las cargas virales que albergan diferentes personas infectadas muestran una gran variación. Es una situación dinámica, por lo que aún estamos asimilando los números.

¿Qué preguntas quedan abiertas? ¿Qué es lo que más te interesa responder?

Hay una gran variedad de preguntas fascinantes y muy diversas que siguen sin respuesta, que van desde qué fracción de los virus que emergen de una célula infectada son infecciosos, hasta el número de virus que se desprenden de dicha célula infectada, a la fracción de la población que es asintomática. Una de mis pasiones particulares es la forma en que podemos usar las matemáticas para hacer predicciones sobre el camino futuro de los sistemas que son dinámicos. Por supuesto, uno de los ejemplos más famosos en la historia de la ciencia tuvo lugar en los primeros días de la física y la astronomía cuando científicos como Tycho Brahe, Johannes Kepler e Isaac Newton llegaron a un acuerdo sobre cómo predecir el movimiento de los planetas. Ideas similares sobre los llamados «sistemas dinámicos» son relevantes para la propagación en el espacio y el tiempo de una pandemia como la que estamos viviendo ahora, y el vasto compendio de datos ahora disponible con alta resolución espacial, temporal y demográfica brinda una oportunidad para realmente profundice y descubra cómo se desarrolló esta pandemia.

Esto aumenta la esperanza de que la próxima vez que llegue una pandemia de este tipo, y posiblemente incluso para esta pandemia en sí misma, si las personas pueden trabajar lo suficientemente rápido, saben mucho mejor cómo pensar acerca de cómo evolucionará y quizás mejor cómo reaccionar ante él.

¿Cuál fue el ímpetu para orientar su investigación hacia el nuevo coronavirus?

Seis o siete Hace unas semanas, justo cuando el coronavirus comenzaba a abrirse camino hacia los EE. UU., uno de mis amigos, un físico que estudia virus, me dijo que para abril, todos estaremos confinados en nuestras casas y no podremos volar a ningún lado. Para ser honesto, me asustó. Me di cuenta de que teníamos que prestar atención y quería averiguar dónde mi equipo podría marcar la diferencia.

Una de las dificultades de la investigación del SARS-CoV-2 es que hay tantas viñetas individuales. Todas las personas están mirando diferentes piezas del rompecabezas; es un poco como la historia de los ciegos que tocan diferentes partes de un elefante y cada uno saca diferentes imágenes de la criatura. En el caso del coronavirus, algunas de estas viñetas son: la supervivencia de los virus en varias superficies, la biología estructural de la proteína espiga en la superficie del virus, la microscopía electrónica de los elementos estructurales del virus, la biología celular de cómo funciona el virus. interactúa con su huésped, etc.

Lo que queríamos hacer era crear un recurso curado integral donde las personas pudieran encontrar números clave sobre la biología y el proceso de infección del SARS-CoV-2. Mis colaboradores Ron Milo y dos increíbles estudiantes graduados, Yinon Bar-On y Avi Flamholz, y quería hacer un balance de la literatura científica y reunirla en un solo lugar. Con ese fin, todas nuestras referencias son completamente transparentes, citando directamente oraciones de cada artículo e indicando con precisión cómo sabemos las cosas que sabemos. El documento también estará disponible, lo que significa que cada vez que la literatura actualice algún número, podemos actualizar este documento.

El documento se titula «SARS-CoV-2 (COVID-19) por los números».

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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Yinon M Bar-On et al. SARS-CoV-2 (COVID-19) en números, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.57309 Información del diario: eLife

Proporcionado por el Instituto de Tecnología de California Cita: ‘La gente está sedienta de información cuantitativa’: El COVID-19 virus, por los números (2020, 1 de abril) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-people-thirsting-quantitative-covid-virus.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.