La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha iniciado la misión que intentará arrojar luz sobre los orígenes del SARS-CoV-2. Responder a esta pregunta supone un complejo desafío cuya respuesta podría contribuir a la lucha contra la pandemia. Diversos estudios basados en la genética del virus han aportado algunas hipótesis que indican un pequeño y fortuito cambio genético en el nuevo coronavirus que le permitió comenzar a infectar a los seres humanos.
La comunidad científica trata desde la aparición de los primeros casos de determinar el momento en el que el virus saltó de algún tipo de animal (pangolines y murciélagos han sido puestos en el punto de mira) a los seres humanos. Una capacidad que reside en una alteración genética del virus que derivó en la proteína de pico que emplea el virus para infectar las células humanas.
Una proteína a la que se dirige la proteína de pico del SARS-CoV-2 es la enzima furina que está presente en muchas células del cuerpo humano. La tarea de furina es escindir proteínas, actuando como tijeras biológicas. Diferentes enzimas afectan a diferentes proteínas. Entre otras proteínas, la furina también escinde la proteína espiga del SARS-CoV-2, eliminando su punta en forma de detector. Después de eso, la parte restante de la proteína de pico comienza a funcionar fusionándose con la membrana celular y permitiendo que el virus ingrese a la célula. Esta es la conclusión de un reciente estudio desarrollado por investigadores estonios de la Universidad de Tartu.
"Muchos virus usan una lógica similar. Tienen un dominio receptor y un dominio de unión, pero usan diferentes enzimas del huésped. Hasta cierto punto, esto también afecta la forma en que funciona el virus en el cuerpo. Diferentes enzimas se expresan en diferentes tejidos. La furina se expresa en todo el cuerpo humano, por lo que el rango de células en las que puede entrar el virus es enorme. Podemos suponer que por eso el virus es particularmente agresivo", han detallado los investigadores.
"La furina se expresa en todo el cuerpo humano, por lo que el rango de células en las que puede entrar el virus es enorme"
En esta línea Yohei Yamauchi, biólogo celular de la Universidad de Bristol explica en la BBC que “es uno de los cambios que hacen que este virus sea realmente diferente de los coronavirus anteriores que causaron el SARS y el MERS”.
LA MUTACIÓN CLAVE
Esta nueva mutación en los orígenes del SARS-CoV-2 significó que el virus podía adherirse repentinamente a una molécula importante que está presente en el exterior de las células humanas. Hablamos de la Neuropilina 1. Esta molécula ayuda a transportar material dentro de las células y en los tejidos. De acuerdo a las explicaciones de Yamauchi, la referida mutación ha sido como “entregar las llaves a la Covid-19 de una puerta de nuestras células”, que ha posibilitado su rápida replicación en las vías respiratorias.
Aunque esta mutación fue de corta duración, los investigadores coinciden a la hora de señalar que resultó clave. Algunas voces apuntan a que esta mutación pudo ser vital para permitir el salto del SARS-CoV-2 a los seres humanos e iniciara la pandemia. Pero, casi tan pronto como se comenzó a estudiar esto, la ciencia comenzó a detectar otras mutaciones.
De acuerdo al análisis de la evidencia científica sobre el SARS-CoV-2 realizado por expertos en la BBC, con casi todas las personas a las que el virus infecta cambia sutilmente. Una situación que deriva de pequeños errores a la hora de realizar copias de sí mismo. La gran mayoría tiene poco efecto más allá de ayudar a los científicos a rastrear cómo se expande. Pero, ocasionalmente, ocurre una mutación que altera la rapidez con la que se propaga, su capacidad infectiva e incluso aumenta la gravedad de la enfermedad que provoca.
La mutación que permitió a la furina cortar la proteína de pico ya estaba presente en el virus cuando comenzó a infectar a personas en Wuhan en diciembre de 2019. Pocos meses después comenzaron a detectarse los primeros casos en Europa y se produjo un cambio importante en el virus que marcaría el futuro de la pandemia.
Aunque ahora la evidencia científica ha demostrado que la Covid-19 ya estaba presente en el viejo continente en diciembre de 2019, el virus fue detectado en Europa en el norte de Italia en febrero de 2020. Las muestras tomadas allí indicaban una nueva mutación en la proteína de pico que aumentó drásticamente la cantidad de partículas virales, especialmente en el tracto respiratorio superior de los pacientes. Sin embargo, recientes estudios sugieren que esta variante pudo haberse originado en China y haber estado circulando en varias provincias chinas en enero de 2020. Incluso se descubrió que llegó a Baviera (Alemania) el 28 de enero de 2020 a través de un viajero procedente de Shanghái, lo que sugiere que se introdujo en Europa a través de China en varias ocasiones.
El D614G ofrece a la proteína de pico una estructura más “abierta” que mejora su capacidad para unirse a un receptor presente en las células humanas llamado ACE2
Esta mutación fue bautizada como D614G y este cambio parece haber permitido al virus propagarse rápidamente entre las personas ya que los infectados, probablemente al toser, estornudar o hablar, emitían partículas con una elevada carga viral con capacidad infecciosa. El D614G ofrece a la proteína de pico una estructura más “abierta” que mejora su capacidad para unirse a un receptor presente en las células humanas llamado ACE2. Ya se conocía con anterioridad la capacidad del SARS-CoV-2 para unirse a ACE2 y fue considerada una posible respuesta al motivo por el que el virus comenzó a infectar humanos.
Investigaciones posteriores sugieren que D614G hizo que el virus fuera más infeccioso que la versión original y parece que se ha extendido con más facilidad entre los más jóvenes. Pero esta mutación también hizo al virus más vulnerable ante los anticuerpos por lo que su capacidad para causar reinfecciones era menor. A pesar de esto la variante se convirtió rápidamente en la dominante en todo el mundo.
NUEVA VARIANTE EN ESPAÑA
El SARS-CoV-2 colapsó entonces el continente europeo que se sumió en un confinamiento masivo hasta prácticamente el inicio del verano. La época estival trajo consigo la relajación de las medidas y la movilidad, tanto dentro como fuera de los países, comenzó a aumentar. Momento en el que la ciencia descubrió una nueva variante en junio de 2020 que probablemente se originó en España y se extendió a todo el mundo. En septiembre de 2020 esta nueva variante ya representaba entre el 50 y el 70% de los casos en países como Suiza, Irlanda o Reino Unido.
Denominada como 20A.EU1 (popularmente conocida como “variante española”) esta variante del virus recogió una mutación en su proteína de pico que fue bautizada como A222V. Los investigadores indican en relación a esta que la mutación no ocurre en el área a través de la que se une a la superficie celular por lo que es poco probable que se incrementase su capacidad infectiva y señalan al aumento de la movilidad en verano como la causa principal por la que esta nueva variante circuló rápidamente por el mundo.
La deleción de H69/V70 se ha registrado a nivel global. Los científicos comenzaron a observarla en enero de 2020 en Tailandia y un mes más tarde en Alemania
Las alarmas saltaron cuando se descubrió una nueva mutación (N439K) en marzo de 2020 presente en muestras de 500 pacientes en Escocia, pero parecía que se contuvo gracias a las restricciones. En otoño de 2020 se descubrieron nuevas concurrencias de esta mutación, aparentemente independientes de la surgida en Escocia, en otras partes de Europa y Estados Unidos donde continúan propagándose junto con otra mutación que afecta a la deleción de dos aminoácidos aparentemente claves en la proteína de pico: H69 y V70.
La deleción de H69/V70 se ha registrado a nivel global. Los científicos comenzaron a observarla en enero de 2020 en Tailandia y un mes más tarde en Alemania. La deleción de H69 y V70 ha variado la forma de las moléculas que sobresalen en la proteína haciendo que estén, coloquialmente hablando, “más apretadas”. No está del todo claro el beneficio que esto le brinda al virus, pero se ha sugerido que podría ser una adaptación para intentar evadir el sistema inmunológico, pero no se ha observado ningún cambio en la gravedad de la enfermedad ni tampoco ningún tipo de impacto en las vacunas.
Un análisis basado en los datos de secuenciación del virus a nivel global sugiere que se ha producido la delción de estos dos aminoácidos varias veces en el virus, propagándose silenciosamente el año pasado hasta que apareció un grupo de pacientes infectados con esta mutación en Dinamarca. Esta mutación estaba apareciendo en una versión del virus que parecía saltar de los visones criados en granjas a los seres humanos.
Si bien los estudios demostraron que el virus había mutado ligeramente para aumentar su capacidad infectiva en animales, algunos resultados preliminares sugirieron que también era menos sensible a los anticuerpos presentes en el suero sanguíneo de pacientes recuperados de Covid-19. En agosto de 2020 esta mutación comenzó a volverse mucho más común y comenzó a aparecer en muestras junto con la mutación N439K.
VARIANTES DE REINO UNIDO Y SUDÁFRICA
La deleción H69/V70 es una de las características principales de la variante británica (B.1.1.7). Junto a este cambio se han identificado otras 16 mutaciones en su proteína de pico. “Muchas de estas mutaciones que se aprecian en la nueva variante no las habíamos visto antes”, explica en la BBC Ravindra Gupta, microbiólogo clínico de la Universidad de Cambridge.
Los científicos estiman que la variante británica se replica hasta dos veces más rápido que la cepa de Wuhan y creen que acabará por convertirse en la dominante a nivel global
Entre estas se encuentra una mutación cercana a la zona de escisión de la furina en la proteína de pico que tan importante fue en los orígenes del virus. Esta mutación, denominada P681H, se ha encontrado en otras partes del mundo, incluido un linaje del virus detectado en Nigeria en diciembre de 2020 llamado B11207.
La diferencia con la variante británica es que porta otra mutación importante conocida como N501Y, que ocurre en una región clave que permite la unión del virus con las células humanas y se cree que le ayuda a unirse de forma más estrecha al receptor ACE2. Los científicos estiman que la variante británica se replica hasta dos veces más rápido que la cepa de Wuhan y creen que acabará por convertirse en la dominante a nivel global. Todavía no se ha determinado cómo surgió la variante británica, aunque no se cree que haya acumulado tantas mutaciones de forma gradual.
Poco después se descubrió la variante procedente de Sudáfrica bautizada como B.1.351 que ya se ha extendido a más de una veintena de países. Un reciente estudio ha demostrado que esta variante puede escapar de los anticuerpos en el plasma sanguíneo de los pacientes. Si bien esto podría preocupar ante la eficacia de las vacunas, cabe señalar que los anticuerpos son solo parte de la respuesta del sistema inmunológico. Otros tipos de inmunidad como la proporcionada por las células T podría ser efectiva y diversos estudios sugieren que la eficacia de las vacunas no se verá alterada notablemente.
A medida que el SARS-CoV-2 continúa mutando, muchos virólogos trabajan para utilizar estas modificaciones para buscar mecanismos que nos permitan adelantarnos a los siguientes pasos del virus.