El SARS-CoV-2 está mutando lentamente, y eso es bueno

Impresión 3D de una proteína espiga del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, frente a una impresión 3D del virus SARS-CoV-2 partícula. La proteína espiga (en primer plano) permite que el virus ingrese e infecte las células humanas. En el modelo de virus, la superficie del virus (azul) está cubierta con proteínas de pico (rojo) que permiten que el virus ingrese e infecte las células humanas. Crédito: NIH

Los virus evolucionan con el tiempo y experimentan cambios genéticos o mutaciones en su búsqueda por sobrevivir. Algunos virus producen muchas variaciones, otros solo unas pocas. Afortunadamente, el SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus que causa el COVID-19, se encuentra entre estos últimos. Esta es una buena noticia para los científicos que intentan crear una vacuna eficaz contra ella.

«El virus ha tenido muy pocos cambios genéticos desde que surgió a fines de 2019», dice Peter Thielen, biólogo molecular del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins y candidato a Doctor en Ingeniería de JHU, quien, junto con colegas de otras áreas del La comunidad de investigación de Hopkins, ha estado secuenciando el genoma viral para comprender mejor su composición. «Diseñar vacunas y terapias para una sola cepa es mucho más sencillo que un virus que cambia rápidamente».

El SARS-CoV-2 apareció por primera vez en China en diciembre antes de propagarse rápidamente por todo el mundo. En unos pocos meses, ha enfermado a más de 6,4 millones de personas en todo el mundo, matando a más de 380.000. En muchos países afectados, incluido Estados Unidos, la pandemia ha provocado medidas de mitigación extremas para contenerla, incluidos bloqueos, cuarentenas extensas y restricciones de distanciamiento social y uso de máscaras que muchos expertos creen que no desaparecerán por completo en el corto plazo.

«No será posible que volvamos verdaderamente a la normalidad hasta que tengamos una vacuna», dice Winston Timp, profesor asistente de ingeniería biomédica en la Escuela de Ingeniería Whiting, quien, junto con el profesor de Medicine Stuart Ray, lidera el esfuerzo de genómica viral de Hopkins. «La baja tasa de mutación del virus significa que debería ser posible generar una vacuna exitosa», dice, y agrega que también podría impulsar los esfuerzos para desarrollar tratamientos potenciales para la enfermedad.

Coronavirus, de los cuales hay cientos, la mayoría de ellos que ocurren en animales típicamente mutan más lentamente que muchos otros virus. La influenza, por ejemplo, muta rápidamente, por lo que las personas deben vacunarse anualmente contra las cepas cambiantes de la influenza.

Los datos de las muestras de SARS-CoV-2 que los investigadores examinaron en la región de Baltimore y Washington son similares a los de otras partes del mundo. «Hasta ahora, los cambios genéticos que se acumulan a medida que el virus se propaga no dan como resultado diferentes cepas del virus», dice Thielen.

Esto es importante porque una estrategia de vacuna exitosa debe tener en cuenta las mutaciones para proporcionar una amplia proteccion. «La influenza tiene muchas formas únicas de cambiar en un corto período de tiempo, y lo hace a escala local y global cada temporada de gripe», dice Thielen. «El SARS-CoV-2 es casi lo contrario hasta ahora: está cambiando lentamente y, debido a que no existe inmunidad al virus, no tiene ninguna presión evolutiva para cambiar a medida que se propaga entre la población».

Timp está de acuerdo. «Es difícil hacer la vacuna adecuada para la gripe porque hay diferentes cepas que circulan cada año», dice. «Con el SARS-CoV-2, hay algunas mutaciones pequeñas, pero nada que nos haga sospechar que si tiene inmunidad aquí en Maryland, no la tendrá en ningún otro lugar».

Los científicos se están enfocando en la proteína «espiga» del virus, la parte que se acopla a las células humanas y permite la entrada. «Una vacuna que bloquee la capacidad del virus para infectar una célula sería muy eficaz, ya que el virus no tendría la capacidad de generar una infección activa para causar o propagar una enfermedad», dice Thielen. «Hay regiones muy pequeñas de la proteína de pico que hacen contacto directo con el receptor en una célula humana, y estos son los objetivos más probables para los desarrolladores de vacunas. Hasta la fecha, no se han observado cambios en estas partes del virus en ninguno de los las más de 20.000 muestras que se han secuenciado en todo el mundo».

Cuando un virus se replica y hace copias de su genoma dentro de una célula, utiliza una enzima llamada polimerasa. Algunos virus tienen versiones muy precisas de estos, mientras que otros, como el VIH o la influenza, no las tienen, dice Thielen. «Las polimerasas del coronavirus tienen algo que llamamos ‘actividad de revisión’, que es exactamente como suena», dice. «Una vez que se replica un genoma, la enzima identificará los errores que ha cometido y los corregirá. Sin embargo, a veces todavía se equivoca y pueden ocurrir pequeños cambios».

Los científicos de JHU dicen que han visto menos de dos docenas de mutaciones entre las versiones actuales que están estudiando y los aislados virales originales de China, que es un número muy pequeño. «Esto significa que una vacuna probablemente funcionará contra todos ellos», dice Timp.

Todavía no está claro, sin embargo, cuánto tiempo durará la inmunidad contra este virus, independientemente de si surge de haberse recuperado de una enfermedad o a través de la vacunación.

«El primer paso es comprender las respuestas inmunitarias necesarias para eliminar el virus o protegerse contra él», dice Heba Mostafa, profesora asistente de patología en la Facultad de Medicina que proporciona material para los investigadores de APL, así como la secuenciación de muestras virales en su propio laboratorio. También desarrolló una prueba de detección de coronavirus con la microbióloga Karen Carroll de JHU. «Con un virus estable, la reinfección será menos probable o podría ser menos agresiva. Todo esto es útil, especialmente en el diseño de una vacuna».

Será importante monitorear las mutaciones que se acumulan con el tiempo, especialmente a medida que aumenta la inmunidad en la población, dice Thielen. Con ese fin, los científicos de APL están trabajando como parte de un gran grupo en JHU para caracterizar la diversidad genómica del virus y compartir información a través de un esfuerzo multidisciplinario, el Programa de Respuesta a la Investigación COVID-19.

Además de APL, la iniciativa incluye participantes del Hospital Johns Hopkins, la Escuela de Salud Pública Bloomberg, el Departamento de Ciencias de la Computación de la Escuela de Ingeniería Whiting y el Departamento de Ingeniería Biomédica, que es compartido por la escuela de ingeniería y la Escuela de Medicina. «Los datos generados a partir de nuestros esfuerzos de secuenciación se cargan en repositorios de datos globales, para que todos los investigadores puedan estudiar el virus al mismo tiempo», dice Thielen.

Los investigadores son conscientes de que la mayoría de las personas no se sentirán seguras hasta que haya una vacuna. Thielen tiene amigos que se han enfermado o que han perdido a seres queridos. Y tiene una familia en casa, incluidos dos niños pequeños a los que proteger. Sin embargo, en base a la evidencia sobre el virus generada hasta el momento, él cree que próximamente habrá una vacuna.

«A medida que pasa el tiempo, es probable que todos nosotros tengamos una conexión personal con alguien que ha sido afectados por el virus», dice. «Lo que observamos en los datos locales y globales proporciona una excelente garantía de que estamos en el camino correcto».

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Secuenciación del genoma del virus detrás de COVID-19 Proporcionado por la Universidad Johns Hopkins Cita: SARS-CoV-2 está mutando lentamente, y eso es algo bueno (2020, 10 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-sars-cov-mutating-slowly-good.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.