SARS-Cov-2, conocimiento en tiempo récord

Pubicado enCategoríasBiomedicina,Biotecnología,Divulga Natura
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Lo individual

Llevamos varios meses sufriendo los estragos provocados por la aparición de un virus emergente al que la Organización Mundial de Salud (OMS) en un primer momento denominó: 2019-nCov. Un virus que se ha propagado por todos los continentes de nuestro planeta hasta convertirse en pandemia, y que está poniendo en jaque todos los sistemas de salud. Se trata de un virus de ARN monocatenario, perteneciente a la familia de los Betacoronavirus SAR, del cual hemos ido adquiriendo conocimientos en tiempo récord.

Para poder poner en contexto la velocidad a la cual estamos conociendo este nuevo virus debemos compararlo con lo que sucedió con otro virus emergente, el SARS-Cov, que fue el causante del síndrome respiratorio agudo severo (SAR), y que asoló a China en el año 2002. Ese virus comenzó su propagación mediante un proceso que se conoce como zoonosis, por el cual un virus animal es capaz de pegar el salto al humano. El SARS-Cov alcanzó los 8096 contagiados, provocó 774 muertes y se extendió a través de 29 países. Dada la gravedad que suponían virus emergentes de esa naturaleza la comunidad científica se puso a trabajar de forma inmediata. Así, meses más tarde, ya en el año 2003, y aplicando el método de secuenciación de Sanger en un MegaBACE1000, se pudo obtener la secuencia completa del aislado BJ01 (con número de acceso  AY278488 en GenBank) [1]. Esta información fue básica para adquirir otros conocimientos, como su composición génica, la estructura tridimensional de sus proteínas, o incluso poder compararlos con otros virus similares. Los estudios comparativos de filogenia con otros coronavirus corroboraron que se trataba de un nuevo virus emergente distinto a los ya conocidos hasta esa fecha (figura 1), solo se disponían de 13 secuencias genómicas.

El trabajo que desarrollaron los científicos de la época fue ingente, y supuso la base para los primeros estudios en el avance hacía una vacuna. Sin embargo, no fue hasta el año 2015 cuando la comunidad científica fue capaz de desarrollar una vacuna estable frente al SARS en ratón [2], lo que nos muestra las dificultades para encontrar vacunas seguras frente a estos virus emergentes, y lo que supuso en aquella época acumular todo ese conocimiento.

De lo individual a lo masivo

Pero volvamos al caso que nos ocupa, el nuevo virus emergido también por zoonosis en China en diciembre del 2019. Los primeros casos cursaban con una neumonía atípica, lo que sugería que era provocada por algo nuevo, no conocido. Se logró aislar al causante y comprobar que el origen de la enfermedad era vírico, así que, cómo ya hemos comentado en un primer momento fue nombrado como 2019-nCov. Desde que pudimos conocer la secuencia del genoma del SARS-Cov han pasado 17 años, y las plataformas tecnológicas científicas han dado durante estos años un salto cualitativo. Por esta razón, a partir de algunos aislados de este nuevo virus, y en pocos días, lo que antes nos llevaba meses de trabajo, hemos sido capaces de conocer su secuencia de ARN. Los estudios comparativos con otras secuencias de coronarivurus nos indicaba que era el hermano menor del SARS-CoV con el que tienen una similitud del 80 %, por lo que fue bautizado por como SARS-CoV-2.

Pero, ¿cómo ha sido posible tanta información en tan poco tiempo? Pues ha sido posible gracias al desarrollo de las nuevas tecnologías de secuenciación de ácidos nucleícos (NGS), que desde su  aparición allá por el año 2007, con la pirosecuenciación patentada por Roche como punto de inicio, no ha dejado de crecer. En estos años otras compañías también han desarrollo otros métodos de secuenciación masivos y rápidos, siendo Illumina la más utilizada por la comunidad científica, seguida de las propuesta de Nanopore o de Pacific Biosciences. Este desarrollo explica por ejemplo cómo Shona et al. [3] ha sido capaces de diseñar un protocolo de secuenciación basado en amplicones capaz de secuenciar aislados del virus SARS-CoV-2 en menos de 8 h.

Esta velocidad de generación de datos, junto con el uso rutinario de estas tecnologías en los laboratorios, nos explica cómo a día de hoy ya conozcamos las secuencia genómica de más de 700 aislados del SARS-CoV-2, consultables desde: https://nextstrain.org/ncov?r=location. La posibilidad de estudiar los genomas de todos estos aislados es muy importante desde el punto de vista epidemiológico para hacer un seguimiento de la infección (figura 2).

Las comparaciones genómicas también nos ha mostrado que la tasa de mutación del SARS-CoV-2 es más pequeña que la del virus de la gripe. ¡Sí, los virus mutan, y mucho!, mutan para ir adaptándose a su huésped, eso no quiere decir que se conviertan en más virulento. Del mismo modo, esta información génica ha permitido el modelado de las proteínas que conforman el virus, e incluso se ha podido recrear una reconstrucción en 3D del SARS-Cov-2.

Pero no es solo la información de su secuencia, la comunidad científica se ha puesto manos a la obra en cualquier aspecto relacionado con la evolución del virus, la interacción con su huésped, la supervivencia, la respuesta inmunitaria, etc. Si hoy realizamos una búsqueda en la base de datos bibliográfica PubMed sobre el número de publicaciones sobre el SARS-Cov-2 encontramos asciende a más de 370 referencias revisadas https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=sars-cov-2. Sin embargo no son las únicas, son más de 600 los artículos de preprint que muestra información, estos artículos no están revisados por pares aún por lo que podemos encontrar informaciones contrapuestas (https://connect.medrxiv.org/relate/content/181). En un periodo de cuatro meses se ha generado la friolera de más de 1000 publicaciones científicas involucradas en el estudio del SARS-CoV-2, todo un logro que muestra la lucha contrarreloj que se está teniendo frente a esta pandemia.

Un virus muy mediático

Si hay algo que ha movilizado toda la información que se va conociendo sobre el SARS-CoV-2, eso han sido las redes sociales, sobre todo twitter y facebook. Los conocimientos se comparten casi a tiempo real, con el consiguiente peligro que ello supone también.

Twitter se ha convertido tanto en un cúmulo de información como de desinformación. Por nombrar algunos perfiles muy fiables podemos consultar a : @microBIOblog, @RaulRivasG, @bioamara, @ScientiaJMLN o @LluisMontoliu, junto a otros muchos. En todos ellos podrás encontrar información muy contrastada sobre distintos aspectos de este virus emergente y la enfermedad que provoca. Por desgracia muchas de las noticias que circulan por la redes, y en algunas ocasiones las más compartidas, no son fiables y generan alarma social por su naturaleza sensacionalista. En este sentido, tanto desde las autoridades como desde la comunidad científica a modo personal se está poniendo mucho interés en desmentir los bulos que circulan.

Pero además de hilos interesantísimos, las redes se han cubierto de infografías muchas de ellas muy bien trabajadas. Estas infografias nos muestran de una forma muy rápida y precisa la información más importante de aspectos muy concretos relacionados con este virus. Por ejemplo, Daniel Gómez (@amloii) muestra una infografía resumen del estado de los tratamientos y vacunas a día de hoy frente a la neumonía provocada por el SARS-CoV-2. Otras infografías muy útiles son las realizadas por Medscape, nuestro Ministerio de Sanidad, Statista, y un largo etc. (figura 3).

Como vemos, la capacidad de generar conocimiento que tenemos en estos tiempos supera con creces lo que se podía realizar hace 15 años, y lo que hemos mostrado en este post es solo una pequeña parte del todo. Queremos recomendar desde estas líneas acudir sólo a fuentes oficiales o de personas con reputada experiencia. La desinformación puede ser igual de peligrosa que la pandemia a la que nos enfrentamos.

Referencias:

[1] The E Protein Is a Multifunctional Membrane Protein of SARS-CoV . Qingfa Wu,Yilin Zhang,Hong Lü,Jing Wang,Ximiao He,Yong Liu,Chen Ye,Wei Lin,Jianfei Hu,Jia Ji,Jing Xu,Jia Ye,Yongwu Hu,Wenjun Chen,Songgang Li,Jun Wang,Jian Wang,Shengli Bi,Huanming Yang. May 2003. Genomics, Proteomics & Bioinformatics. Elsevier.

[2] Jimenez-Guardeño JM, Regla-Nava JA, Nieto-Torres JL, DeDiego ML, Castaño-Rodriguez C, Fernandez-Delgado R, et al. (2015) Identification of the Mechanisms Causing Reversion to Virulence in an Attenuated SARS-CoV for the Design of a Genetically Stable Vaccine.PLoS Pathog 11(10): e1005215. doi:10.1371/journal.ppat.1005215

[3] Amplicon based MinION sequencing of SARS-CoV-2 and metagenomic characterisation of nasopharyngeal swabs from patients with COVID-19. Shona C Moore, Rebekah Penrice-Randal, Muhannad Alruwaili, Xiaofeng Dong, Steven T Pullan, Daniel Carter, Kevin Bewley, Qin Zhao, Yani Sun, Catherine Hartley, En-min Zhou, Tom Solomon, Michael B. J. Beadsworth, James Cruise, Debby Bogaert, Derrick W T Crook, David A Matthews, Andrew D. Davidson, Zana Mahmood, Waleed Aljabr, Julian Druce, Richard T Vipond, Lisa Ng, Laurent Renia, Peter Openshaw, J Kenneth Baillie, Miles W Carroll, Calum Semple, Lance Turtle, Julian Alexander Hiscox. medRxiv 2020.03.05.20032011; doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.05.20032011