Antes de la aparición de nuevas mutaciones del coronavirus, como la variante británica B.1.1.7, la variante del SARS-CoV-2 denominada D614G ya había mutado del patógeno original del SARS-CoV-2 que desencadenó la pandemia. D614G se ha extendido rápidamente para 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 a investigadores de Berna (Suíza) ha podido demostrar tanto en el laboratorio como en modelos animales por qué la variante D614G pudo ganarle al 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 se propaguen desenfrenadamente, ya que muestran cómo una ventaja de aptitud 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 se han publicado ahora en su totalidad en Nature.
La variante D614G del coronavirus SARS-CoV-2 lleva una mutación en la proteína de pico que facilita que el virus se adhiera a las células humanas
La variante D614G lleva una mutación en la proteína de pico que facilita que el virus se adhiera a las células humanas. Los investigadores de 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 más 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 llevaron a cabo en el IVI en el grupo de Charaf Benarafa.
PREVALENCIA DE LA NUEVA VARIANTE
La propagación de los virus del SARS-CoV-2 se puede estudiar mejor en otros animales que en ratones. Los hámsteres y 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 infectados experimentalmente 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.
Este enfoque puede incluso usarse para probar cualquier mutación única o una combinación específica de mutaciones que están presentes en una serie de variantes virales que circulan actualmente.
Se sabe que la variante británica, por ejemplo, tiene no solo una, sino a menudo más de 14 mutaciones, ocho de las cuales ocurren en la proteína de pico
El IVI se basa en una técnica de clonación desarrollada en Berna hace un año, en la que los virus del SARS-CoV-2 se pueden reproducir exactamente en el laboratorio. Se sabe que la variante británica, por ejemplo, tiene no solo una, sino a menudo más de 14 mutaciones, ocho de las cuales ocurren en la proteína de pico.
Por tanto, con la ayuda de la técnica de clonación, se puede reproducir y utilizar cualquier número de mutaciones de variantes 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 nuevas variantes. "Nuestra estrategia de prueba nos permite examinar rápidamente por qué se han establecido otras variantes de virus emergentes".
En el futuro también podrían llevarse a cabo proyectos de investigación similares sobre patógenos infecciosos en el Centro Multidisciplinario de Enfermedades Infecciosas e Inmunidad (MCIDI) de la Universidad de Berna, creado recientemente.