De delta a omicron: Cómo saben los científicos qué variantes están circulando en los EE. UU.

Los autores cargan muestras para la secuenciación genómica en su laboratorio. Credit: Nathan Langer/UPMC, CC BY-ND

La variante omicron se apoderó rápidamente del panorama mundial del coronavirus después de que se informó por primera vez en Sudáfrica a fines de noviembre de 2021. EE. UU. se convirtió en el país número 24 en informar un caso de omicron infección cuando los funcionarios de salud anunciaron el 1 de diciembre de 2021 que la nueva cepa había sido identificada en un paciente en California.

¿Cómo saben los científicos qué versiones del coronavirus están presentes? ¿Qué tan rápido pueden ver qué variantes virales están incursionando en una población?

Alexander Sundermann y Lee Harrison son epidemiólogos que estudian enfoques novedosos para la detección de brotes. Aquí explican cómo funciona el sistema de vigilancia genómica en los EE. UU. y por qué es importante saber qué variantes de virus están circulando.

¿Qué es la vigilancia genómica?

La vigilancia genómica proporciona un sistema de alerta temprana para el SARS-CoV-2. De la misma manera que una alarma de humo ayuda a los bomberos a saber dónde se está produciendo un incendio, la vigilancia genómica ayuda a los funcionarios de salud pública a ver qué variantes de coronavirus están apareciendo y dónde.

Los laboratorios secuencian el genoma en muestras de coronavirus tomadas de pacientes con COVID -19 pruebas. Estas son pruebas PCR de diagnóstico que han dado positivo para SARS-CoV-2. Luego, los científicos pueden determinar a partir del genoma del virus qué variante de coronavirus infectó al paciente.

Al secuenciar suficientes genomas de coronavirus, los científicos pueden construir una imagen representativa de qué variantes circulan en la población en general. Algunas variantes tienen mutaciones genéticas que tienen implicaciones para la prevención y el tratamiento de COVID-19. Por lo tanto, la vigilancia genómica puede informar las decisiones sobre las contramedidas correctas que ayudan a controlar y apagar el fuego antes de que se propague.

Por ejemplo, la variante omicron tiene mutaciones que reducen la eficacia de las vacunas COVID-19 existentes. En respuesta, los funcionarios recomendaron vacunas de refuerzo para mejorar la protección. Asimismo, las mutaciones en omicron reducen la eficacia de algunos anticuerpos monoclonales, que se utilizan tanto para prevenir como para tratar la COVID-19 en pacientes de alto riesgo. Por lo tanto, saber qué variantes están circulando es crucial para determinar qué anticuerpos monoclonales tienen probabilidades de ser efectivos.

¿Cómo funciona la vigilancia genómica en los EE. UU.?

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los EE. UU. lidera un consorcio llamado Sistema Nacional de Vigilancia de Cepas del SARS-CoV-2 (NS3). Reúne alrededor de 750 muestras positivas de SARS-CoV-2 por semana de laboratorios estatales de salud pública en los EE. UU. Independientemente de los esfuerzos de los CDC, los laboratorios comerciales, universitarios y del departamento de salud secuencian muestras adicionales.

Cada tipo de laboratorio tiene sus propios puntos fuertes en la vigilancia genómica. Los laboratorios comerciales pueden secuenciar una gran cantidad de pruebas rápidamente. Los socios académicos pueden proporcionar experiencia en investigación. Y los laboratorios de salud pública pueden proporcionar información sobre la dinámica de transmisión local y los brotes.

Independientemente de la fuente, los datos de secuencia generalmente se ponen a disposición del público y, por lo tanto, contribuyen a la vigilancia genómica.

¿Qué datos se rastrean?

Cuando un laboratorio secuencia un genoma del SARS-CoV-2, carga los resultados en una base de datos pública que incluye cuándo y dónde se recolectó la muestra de coronavirus.

La Iniciativa mundial de acceso abierto para compartir datos sobre la influenza aviar (GISAID) es un ejemplo de una de estas bases de datos. Los científicos lanzaron GISAID en 2008 para proporcionar una manera rápida y fácil de ver qué cepas de influenza circulaban en todo el mundo. Desde entonces, GISAID ha crecido y girado para proporcionar ahora acceso a secuencias genómicas de SARS-CoV-2.

Los datos de las semanas que terminaron el 25/12 y el 1/1 son estimaciones «ahora», que son proyecciones modeladas que pueden ser actualizado más tarde. Crédito: Gráfico: The Conversation, CC-BY-ND Fuente: CDC COVID Data Tracker

La base de datos compara la información genética de una muestra con todas las demás muestras recolectadas y muestra cómo ha evolucionado esa cepa en particular. Hasta la fecha, se han cargado en GISAID más de 6,7 millones de secuencias de SARS-CoV-2 de 241 países y territorios.

En conjunto, este mosaico de datos de vigilancia genómica proporciona una imagen de las variantes actuales que se están propagando en los EE. UU. Por ejemplo, el 4 de diciembre de 2021, el CDC proyectó que omicron representaba el 0,6 % de los casos de COVID-19 en los EE. UU. La proporción estimada aumentó al 95 % para el 1 de enero de 2022. esta variante se estaba volviendo predominante, lo que permitía a los investigadores estudiar qué contramedidas funcionarían mejor.

Es importante señalar, sin embargo, que los datos de vigilancia genómica a menudo están fechados. El tiempo entre que un paciente se hace una prueba de COVID-19 y la secuencia del genoma viral se carga en GISAID puede ser de muchos días o incluso semanas. Debido a los múltiples pasos del proceso, el tiempo promedio desde la recopilación hasta GISAID en los EE. UU. oscila entre siete días (Kansas) y 27 días (Alaska). El CDC usa métodos estadísticos para estimar proporciones variantes para el pasado más reciente hasta que se reciben los datos oficiales.

¿Cuántas muestras de COVID-19 se secuencian?

A principios de 2021, el Los CDC y otros laboratorios de salud pública estaban secuenciando alrededor de 10,000 muestras de COVID-19 por semana en total. Teniendo en cuenta que se han diagnosticado cientos de miles de casos semanalmente durante la mayor parte de la pandemia, los epidemiólogos consideraron que ese número era una proporción demasiado pequeña para proporcionar una imagen completa de las cepas circulantes. Más recientemente, los laboratorios de salud pública y los CDC han estado secuenciando cerca de 60 000 casos por semana.

A pesar de esta mejora, todavía existe una gran brecha en los porcentajes de casos de COVID-19 secuenciados de estado a estado, que van desde un mínimo de 0,19 % en Oklahoma hasta un máximo de 10,0 % en Dakota del Norte dentro de los últimos 30 días.

Además, EE. UU. en general secuencia un porcentaje mucho menor de casos de COVID-19 en comparación con otros países: 2,3 % en EE. UU. en comparación con el 7,0 % en el Reino Unido, 14,8 % en Nueva Zelanda y 17% en Israel.

¿Qué pruebas de COVID-19 se secuencian?

Imagínese si los investigadores recolectaran pruebas de COVID-19 de un solo vecindario en todo el estado. Los datos de vigilancia estarían sesgados hacia la variante que circula en ese vecindario, ya que es probable que las personas transmitan la misma cepa localmente. Es posible que el sistema ni siquiera registre otra variante que esté cobrando fuerza en una ciudad diferente.

Es por eso que los científicos pretenden recopilar una muestra diversa de una región. El muestreo aleatorio representativo desde el punto de vista geográfico y demográfico brinda a los investigadores una buena idea del panorama general en términos de qué variantes son predominantes o están disminuyendo.

¿Por qué los pacientes en los EE. UU. no obtienen resultados variantes?

Hay algunas razones por las que los pacientes generalmente no son informados sobre los resultados si su muestra se secuencia.

Primero, el tiempo que transcurre desde la recolección de la muestra hasta la secuenciación de los resultados suele ser demasiado largo para que la información sea clínicamente útil. Muchos pacientes habrán progresado mucho en su enfermedad cuando se identifique su variante.

En segundo lugar, la información a menudo no es relevante para la atención del paciente. Las opciones de tratamiento son en gran medida las mismas, independientemente de qué variante haya causado una infección por COVID-19. En algunos casos, un médico puede seleccionar los anticuerpos monoclonales más apropiados para el tratamiento según la variante que tenga un paciente, pero esta información a menudo se puede obtener de métodos de laboratorio más rápidos.

A medida que comenzamos el 2022, es más Es más importante que nunca contar con un programa sólido de vigilancia genómica que pueda capturar cualquiera que sea la próxima nueva variante de coronavirus. Un sistema que proporcione una imagen representativa de las variantes actuales y un tiempo de respuesta rápido es ideal. La inversión adecuada en la vigilancia genómica del SARS-CoV-2 y otros patógenos y la infraestructura de datos ayudarán a los EE. UU. a combatir futuras oleadas de COVID-19 y otras enfermedades infecciosas.

Explore más

El informe destaca las características de la variante Omicron SARS-CoV-2 en EE. UU. Proporcionado por The Conversation

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

Cita: De delta a omicron: cómo los científicos saben qué variantes están circulando en los EE. UU. (2022, 10 de enero) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2022 -01-delta-omicron-scientists-variants-circulating.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.