Estudio de modelado señala especies susceptibles al SARS-CoV-2

ARRIBA: Gorila occidental de tierras bajasSKIP BROWN/SMITHSONIANS NATIONAL ZOO AND CONSERVATION BIOLOGY INSTITUTE

Un equipo internacional de científicos ha evaluado la idoneidad de los principales punto de unión celular del SARS-CoV-2 en 410 especies de vertebrados, incluidos 252 mamíferos, para categorizar a los más susceptibles a la entrada viral. El estudio computacional, publicado en PNAS el lunes (24 de agosto), predice que varias especies de primates en peligro crítico corren un riesgo muy alto del virus, aunque los resultados deben confirmarse con más experimentos o vigilancia.

El receptor de la enzima convertidora de angiotensina del virus-2, o ACE2, se encuentra en muchos tipos de células y tejidos, incluso en la nariz, boca y pulmones de las personas. La proteína espiga que tachona el exterior de la partícula viral se puede comparar con una llave, ACE2 una cerradura.

En las personas, 25 aminoácidos de la enzima son importantes para que el virus ingrese a las células. Los científicos detrás de este último estudio utilizaron estas secuencias de aminoácidos para evaluar qué tan adecuada es la proteína ACE2 para el SARS-CoV-2 en otras especies, para las cuales existían datos de secuencias de alta calidad para ACE2.

Los investigadores desarrollaron un índice que ponderó la similitud general de aminoácidos con los residuos en ACE2 humana que se sabe que son importantes para unirse al SARS-CoV-2, dice el autor principal Harris Lewin de la Universidad de California, Davis.

Los resultados destacaron a primates como como el gorila occidental de las tierras bajas, el orangután de Sumatra, el chimpancé y el bonobo con un riesgo muy alto de infección. Esto no fue inesperado, dado que su secuencia ACE2 es idéntica a la nuestra. Se sabe que los monos, que en su mayoría también están clasificados como de muy alto riesgo, son vulnerables al COVID-19 y se han utilizado para estudiar la enfermedad, lo que permite a los científicos hacer preguntas sobre la memoria inmunológica. Las instalaciones de primates han estado tomando medidas desde el principio de la pandemia para proteger a sus animales de la enfermedad.

La segunda categoría (alto riesgo) contenía algunas sorpresas, como tres especies de ciervos, rata almizclera, hámster chino, y rata de Gambia. Las similitudes de muchos de estos taxones evolutivamente distantes son solo una peculiaridad evolutiva, dice Lewin. También en esa categoría se encontraban numerosos mamíferos marinos, como la ballena gris, la ballena minke, la marsopa común, la orca, el narval y el delfín mular común.

Un nuevo estudio genómico de UC Davis clasifica el potencial del SARS-CoV -2 proteínas de pico para unirse al sitio del receptor ACE2 en 410 animales vertebrados. matthew verdolivo/uc davis

Si hay una especie intermedia entre los murciélagos y los humanos, es probable que se encuentre en las dos categorías de mayor riesgo, que incluyen menos de 100 especies , según Lewin. Está especialmente interesado en que los hámsteres tengan receptores ACE2 compatibles para el SARS-CoV-2 y dice que podría valer la pena investigar a los hámsteres salvajes como posibles huéspedes intermedios para la transmisión del SARS-CoV-2 de los murciélagos a los humanos. De hecho, recientemente se ha demostrado que el hámster sirio es un buen modelo para la investigación de la COVID-19.

Los animales domésticos, como gatos, vacas y ovejas, tenían un riesgo medio, y los perros, caballos y cerdos tenían con bajo riesgo de unión a ACE2. Los hurones y los visones se encontraban en la categoría de bajo riesgo y se ha demostrado experimentalmente que son susceptibles, dice Lewin. Hay algo que no entendemos acerca de esas especies.

Podría ser que el virus use un receptor diferente al ACE2, o que incluso las conexiones de baja afinidad y la alta dosis viral puedan conducir a la infección. Lewin dice que el próximo paso ahora es infectar células de varias especies con el virus y realizar estudios de desafío cuidadosos con animales vivos.

Lo bueno es que observaron una amplia gama de especies diferentes, dice Fabian Leendertz , científico de enfermedades infecciosas del Instituto Robert Koch de Berlín. Advierte que los resultados dan indicios de susceptibilidad, en lugar de pruebas sólidas para guiar las decisiones de gestión en lugares como los zoológicos. Los riesgos reales solo pueden confirmarse con resultados experimentales adicionales.

A Leendertz no le sorprendió que los grandes simios sean susceptibles y advirtió en marzo que están en riesgo de COVID-19.

Otro El grupo de investigación investigó la susceptibilidad a la infección por SARS-CoV-2 de 35 mamíferos marinos, nuevamente en función de qué tan bien interactúa su ACE2 con la proteína de pico viral en modelos informáticos. Predijeron que 15 especies serían susceptibles.

Estos estudios no pueden predecir el resultado de la infección, pero pueden predecir la susceptibilidad a la infección, explica Graham Dellaire, biólogo molecular de la Universidad de Dalhousie en Canadá, coautor del estudio, publicado en bioRxiv el 14 de agosto. También existen circunstancias atenuantes que pueden empeorar o atenuar la infección en un organismo determinado. Por ejemplo, algunas especies podrían no tener enzimas ACE2 en la nasofaringe o los tejidos pulmonares, lugares críticos para la infección y transmisión de COVID-19 en humanos.

Para muchas especies, salvajes o en cautiverio, no sería ético o apropiado infectarlos con SARS-CoV-2 para observar el resultado. En cambio, los estudios del receptor ACE2 pueden señalar qué especies necesitamos monitorear como potencialmente vulnerables a la infección. También puede inspirar experimentos de infectividad celular.

Deberíamos ser más conscientes en el contexto de los zoológicos y acuarios sobre las interacciones humanas con estos animales, dice Dellaire. En los zoológicos, no sabemos las consecuencias de que los animales se infecten. Podría ser leve o podría ser una necrosis multiorgánica. Aquellos que entren en contacto cercano con animales salvajes también deben tomar precauciones.

Dellaire advierte que la descarga de aguas residuales en ambientes marinos podría exponer a los mamíferos marinos al SARS-CoV-2. Hay alguna evidencia de que el virus podría sobrevivir durante más de 10 días en el mar, agrega, y las aguas residuales contaminadas podrían concentrarse en las piscinas de marea.

El ARN del virus se puede detectar en las aguas residuales e incluso se ha sugerido como una forma de monitorear el COVID-19 en las comunidades. Lewin dice que los cruceros deben tomar precauciones adicionales al descargar aguas residuales en el mar.

Muchas especies de mamíferos viven en grupos, lo que aumenta los riesgos para ellos. Las ballenas y los delfines están en manadas y son muy sociales. Con un animal infectado, el virus podría propagarse y luego adaptarse y permanecer en esa población, advierte Dellaire.