Mutaciones del SARS-CoV-2 en competición

Trabajando en laboratorio de alta seguridad del Instituto de Virología e Inmunología (IVI). Crédito: IVI

Antes de la aparición de nuevos mutantes del coronavirus, como la variante británica B.1.1.7, la variante del SARS-CoV-2 denominada D614G ya había mutado del patógeno SARS-CoV-2 original que desató la pandemia. D614G se ha extendido rápidamente hasta convertirse en la variante más abundante en todo el mundo y esta mutación D614G permanece en todas las nuevas variantes emergentes. Un equipo internacional que incluye investigadores de Berna ahora ha podido demostrar tanto en el laboratorio como en modelos animales por qué la variante D614G pudo ganar ventaja sobre el virus SARS-CoV-2 original. «Nuestro enfoque también nos permite caracterizar mutaciones emergentes como la variante británica B.1.1.7 mejor y más rápido», dice Volker Thiel, del Instituto de Virología e Inmunología (IVI), uno de los cuatro autores principales del estudio. Los hallazgos son extremadamente importantes para evaluar el riesgo de que nuevos mutantes proliferen, ya que muestran cómo una ventaja de aptitud física de las variantes del virus puede conducir a una mayor transmisión. Los primeros resultados se publicaron antes, lo que permitió una discusión científica sobre lo que se conoce como servidor de preimpresión. Los resultados del estudio ahora se han publicado en su totalidad en Nature.

La variante D614G tiene una mutación en la proteína espiga que facilita que el virus se acople a las células humanas. Los investigadores del IVI y del laboratorio de David E. Wentworth en los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Atlanta (EE. UU.) demostraron por primera vez en cultivos de células humanas del tracto respiratorio superior, así como de la nariz, que la variante D614G se une con mayor fuerza y también se replica más rápido que el virus original. El aumento de la replicación de la variante D614G también se confirmó in vivo, en un nuevo modelo de ratón descrito por primera vez en este estudio. Estos experimentos también se realizaron en el IVI en el grupo de Charaf Benarafa.

La nueva mutación prevalece claramente

La propagación de los virus SARS-CoV-2 se puede estudiar mejor en otros animales que que los ratones. Los hámsters y los hurones están bien establecidos en la investigación de infecciones y son modelos animales especialmente adecuados. Para comparar las dos variantes, se aplicó una mezcla de partes iguales de la versión original del virus SARS-CoV-2 y la variante D614G en la nariz de cada animal bajo anestesia ligera. Después de un día, los animales experimentalmente infectados fueron realojados con otro animal centinela sano de la misma especie, para evaluar la transmisión de las dos variantes en competencia directa entre sí. El experimento se repitió con seis parejas de animales en total. En prácticamente todos los animales centinela, la proporción de virus SARS-CoV-2 transmitidos estuvo dominada masivamente por la variante D614G desde el principio. La diferenciación de las variantes se llevó a cabo utilizando la última tecnología de secuenciación y técnicas de PCR por el equipo de Martin Beer en el Instituto Friedrich Loeffler, Instituto Federal de Investigación para la Salud Animal, en Greifswald-Insel Riems (D). «Nuestro estudio se destaca porque pudimos discernir claramente la transmisión más eficiente de la variante mutada en comparación directa con la variante original», dice Volker Thiel.

Una prueba de aptitud para futuras mutaciones

Este enfoque incluso se puede utilizar para probar cualquier mutación individual o una combinación específica de mutaciones que están presentes en varias variantes virales que circulan actualmente. El IVI se basa en una técnica de clonación desarrollada en Berna hace un año, en la que los virus SARS-CoV-2 pueden reproducirse exactamente en el laboratorio. Se sabe que el virus británico, por ejemplo, no solo tiene una, sino a menudo más de 14 mutaciones, ocho de las cuales ocurren en la proteína espiga. Por lo tanto, con la ayuda de la técnica de clonación, cualquier número de mutaciones de variantes puede reproducirse y usarse para competir entre sí en los cultivos celulares y modelos animales establecidos. Los resultados muestran cómo las mutaciones individuales afectan la aptitud y la transmisibilidad de las nuevas variantes. «Nuestra estrategia de prueba nos permite examinar rápidamente por qué se han establecido otras variantes de virus emergentes», dice Volker Thiel.

Proyectos de investigación similares sobre patógenos infecciosos también podrían llevarse a cabo en el futuro en el recién establecido Centro Multidisciplinario de Enfermedades Infecciosas e Inmunidad (MCIDI) de la Universidad de Berna.

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La mutación en la proteína del pico del SARS-CoV-2 hace que el virus sea hasta ocho veces más infeccioso Más información: Bin Zhou et al, mejora el cambio del pico D614G del SARS-CoV-2 replicación y transmisión, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03361-1 Información del diario: Nature

Proporcionado por la Universidad de Berna Cita: SARS-CoV-2 mutaciones en competencia (2021 , 26 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-sars-cov-mutations-competition.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.