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¿Qué sabemos del origen del SARS-CoV-2?

El origen del SARS-CoV2, causante de la actual pandemia de COVID-19 es una cuestión que suscita un enorme interés. Hace unos días se publicó un excelente podcast en The Naked Scientist, un popular programa británico de radio, podcast y web de divulgación que se emite desde 1999, en el que los presentadores Chris Smith y Phil Sansom entrevistan durante 1 hora a los mejores especialistas científicos del momento y que destacan por sus estudios en relación con este tema, cuyas publicaciones se citan en el podcast. Pueden escucharlo en el enlace siguiente: https://www.thenakedscientists.com/podcasts/naked-scientists-podcast/where-did-covid-come

 

Para los que no tengan tiempo o tengan dificultades con el inglés, he preparado un resumen que acabo de publicar como hilo de Twitter (https://twitter.com/Virusemergentes/status/1302607754784313344?s=20). Aquí tienen la adaptación de este hilo como post del blog:

 

Este post se centrará en los 4 grandes puntos que se abordan en el podcast, que son:

-          Murciélagos y coronavirus

-          SARS-1: antecedente de SARS-2

-          Wuhan y el SARS-2

-          ¿Qué nos dicen las secuencias?

 

1.      Murciélagos y coronavirus

Se conocen unos 5000 coronavirus (CoVs) distintos, de los que 2000 se hospedan en murciélagos. Deben existir muchos más, pero aún no los conocemos. Los murciélagos son buenos hospedadores de virus en general, y de CoVs en particular. No sufren daño al infectarse y los excretan en gran cantidad. Estos CoVs de murciélagos están perfectamente adaptados a sus hospedadores fruto de una co-evolución producida durante milenios. Entre ellos hay un grupo o “linaje” conocido como “SARS-like” que engloba al SARS-1 y al SARS-2 entre otros. Es decir: tanto SARS-1 como SARS-2 pertenecen a un linaje genético de CoVs cuyos reservorios naturales son murciélagos, concretamente Rhinolophinae (murciélagos de herradura). Es lógico pues señalar a éstos como el origen de ambos SARS.

Ahora bien, SARS-1 y SARS-2 se han detectado sobre todo en humanos. Del primero se ha podido trazar su origen hasta el murciélago que actúa de reservorio natural y se conoce bastante bien qué pudo ocurrir para que saltara a los humanos. Del segundo, aún no.

 

2. SARS-1: antecedente de SARS-2

¿Qué sabemos del SARS-1? Pues 1) que es un “primo hermano” genéticamente hablando del SARS-2 y 2) que eclosionó en 2001 en Guandong, al sur de China, en un mercado “mojado” enorme que hay en esa ciudad. En estos mercados se juntan una gran diversidad de animales vivos y se sacrifican allí mismo. Dicen que en China comen “cualquier cosa que tenga cuatro patas y no sea una mesa y cualquier cosa que tenga alas y no sea un avión”. Detrás de estos mercados está el tráfico de animales salvajes. Al mercado llegan animales traídos a veces de zonas lejanas. Y allí se reúnen, se sacrifican, se venden y se consumen. ¡Una fiesta para los virus emergentes! Se ha visto que la incidencia de ciertos CoV en roedores silvestres aumenta a medida que se suceden etapas en el camino desde la captura en su hábitat hasta el mercado. El estrés que sufren en ese tránsito puede provocar más infecciones.

En concreto, los murciélagos reservorio del SARS-1 viven en Hunan, al norte de Guandong. Se ha trazado todo el proceso que dio lugar a SARS-1 desde el origen en las cuevas de Hunan hasta el mercado de Guandong (pero no vayan a pensar que esto es normal: es muy extraordinario saber cuándo y dónde se originó un virus,; de la inmensa mayoría de los virus no conocemos su origen ni por asomo). Lo que es muy relevante es que conocemos el origen del “primo hermano” del SARS-2. Y la lógica nos lleva a pensar que si eso pasó una vez con SARS-1, pudo perfectamente volver a pasar 20 años después con SARS-2. Vamos pues a examinar esta hipótesis, que propone un origen natural para el virus SARS-2. Para ello hay que tener presente la geografía de China: Wuhan está en el centro de China, provincia de Hubei. La prov. de Hunan linda al sur con Hubei.

Los murciélagos reservorios de los CoV “SARS-like” no viven en Wuhan. Ni siquiera en Hubei. Viven más al sur (en Hunan y provincias más al sur de China, pero también en Vietnam, Laos, Myammar…).

 

3. Wuhan y el SARS-2

¿Cómo llegó el virus SARS-2 hasta Wuhan? ¿En un murciélago? ¿En un ser humano infectado? ¿En otro animal? ¿Y qué papel tuvo el famoso mercado de Wuhan? ¿Es cierto que fue la “zona cero” de la pandemia? Vamos por partes:

I) El mercado de Wuhan: No es cierto que este mercado fuera el origen de la pandemia, ni siquiera fue el lugar donde se detectaron los primeros casos. El primer caso detectado (diciembre de 2019) no pisó el mercado en su vida. Como tampoco tuvieron vinculación con el mercado más de 1000 casos detectados en las primeras fases de la epidemia. En el mercado hubo casos, si, pero ni fueron los primeros ni los únicos. El origen no estaba allí. Estudios de evolución molecular sugieren que las variantes genéticas “ancestrales” del SARS-2 no estaban en Wuhan, sino en lugares más al sur de China (estos estudios, publicados en un artículo en PNAS, han recibido críticas). Varios estudios filogenéticos y de evolución del virus mediante calibrado de un “reloj molecular” sugieren que el ancestro común de SARS-2 pudo surgir entre septiembre y diciembre de 2019. El primer paciente fue detectado el 1 de diciembre. Es decir, mucho antes de los casos detectados en el mercado de Wuhan. Hay evidencia más que suficiente para descartar al mercado como origen. Entonces… ¿de donde salió en SARS-2? Sigamos con la hipótesis del origen natural…

II) Sur de China: ¿Está el origen en otras provincias al sur de Wuhan (ej: Hunan) donde viven murciélagos de herradura? Si fuera así ¿por qué no se detectaron casos allí primero? Puede que no sea tan fácil reconocer los primeros casos… Hay estudios que sugieren que los “saltos” (“spillover”) de CoV de murciélagos a humanos no son tan infrecuentes. En Hunan un 3% de la gente tiene anticuerpos frente a un CoV (no relacionado con SARS-2) presente en murciélagos locales. Esto significa que un % relevante de la población ha estado expuesta y se ha infectado con ese CoV. Esto podría indicar que estos saltos de animal a humano se dan con frecuencia, si bien ese CoV no parece haber generado brotes de enfermedad…O quizá sí: a veces es difícil reconocer un brote: ¿Cuántas neumonías, por ejemplo, quedan en los hospitales sin diagnosticar el agente etiológico? Para cuando se detecta un primer caso, el virus ha podido estar circulando ya un tiempo.

 

4. ¿Qué nos dicen las secuencias?

Está claro que la naturaleza se basta y se sobra para producir virus de este tipo. Pero el SARS-2 tiene dos características que lo diferencian y lo han convertido en pandémico: 1) su alta capacidad de transmitirse entre humanos (HxH) y 2) su habilidad para pasar desapercibido por su alta capacidad de contagiarse por a- y pre-sintomáticos. Todo ello nos indica una alta adaptación humanos ¿Qué nos dicen los estudios de secuenciación genética acerca de estas características? Se ha comparado la divergencia genética existente entre los diferentes virus SARS (1 y 2) detectados en los primeros 3 meses de sus respectivas epidemias. Las secuencias de SARS-1 fueron mucho más divergentes que las de SARS-2. ¿Esto qué supone? Pues supone que el SARS-1 fue detectado en momentos muy tempranos de su adaptación a humanos, lo que explicaría esa mayor divergencia. Ello permitió ver “toda la película” de esa adaptación. Pero del SARS-2 nos hemos perdido esa película. Ya hemos visto que el SARS-2 pudo haber estado circulando tiempo antes de la detección del primer caso, y ello podría explicar esta ausencia de datos sobre la adaptación a humanos. Simplemente, se tardó más en identificar. Otra forma de explicarlo sería que el SARS-2 se “pre-adaptó” en algún reservorio animal antes de “saltar” a humanos. Se han propuesto algunos hospedadores intermediarios, como el pangolín, pero no hay evidencia sólida al respecto. La tercera posibilidad es que esa adaptación no sea natural sino “forzada” en un laboratorio, es decir, que el origen del SARS-2 no sea natural, sino artificial.

Examinemos más en detalle esta hipótesis. En el podcast también mencionan un estudio empleando modelos tridimensionales simulados en un ordenador, de la interacción de la proteína “S” de la espícula del virus SARS-2 con el receptor celular (ACE) de diferentes especies animales. Esta simulación concluye que, de todas las especies analizadas, la mejor interacción ocurre con el receptor humano, lo cual sugiere de nuevo una gran adaptación del virus al ser humano. ¿Es esta gran adaptación “natural” o es fruto de la mano del hombre? Una cuestión relevante más: en la proteína “S” del virus se ha encontrado un “motivo” (una serie de residuos aminoácidos con características peculiares) que solo ha sido encontrado en la región homóloga de unos virus “SARS-like” en pangolines. Ese “motivo” contiene un “sitio de clivaje (rotura) por furina”. La furina es una proteasa presente en las células de muchos organismos. Este sitio parece facilitar bastante la interacción con el ACE y la infección de las células humanas. Entre los CoV es conocida su capacidad de recombinar, o sea, de adquirir/intercambiar segmentos de sus genomas. Algún virus del linaje “SARS-like” (el “abuelo” del SARS-2 y de los CoV de pangolín) en su evolución podría haber adquirido esa región.

La cuestión es si estos cambios son naturales o los ha introducido el hombre mediante manipulaciones en un laboratorio. El podcast señala que no se puede excluir ninguna de las 2 posibilidades hoy por hoy con la ciencia en la mano. Sin embargo, los expertos también señalan que “es muy improbable” que este virus haya sido fabricado directamente por la mano del hombre. De hecho, hay mucha evidencia en contra de esta hipótesis: Por un lado, está el hecho de que en el genoma del SARS-2 no hay huella alguna que permita sospechar que no tiene un origen natural. Las manipulaciones genéticas de virus son posibles, desde luego, pero dejan huella. En el genoma del SARS-2 no hay señal alguna de manipulación. Por otro lado, si alguien pensó alguna vez crear un virus de estas características para soltarlo deliberadamente, lo hubiera hecho tomando un virus de partida conocido, por ejemplo, el SARS-1. No tiene sentido empezar con un virus desconocido. Hay una tercera posibilidad, y es que el virus no sea resultado de una manipulación deliberada, pero haya podido resultar a partir de un accidente en un laboratorio, un escape, por ejemplo. Si bien esta última posibilidad es algo más plausible que el origen deliberado, ninguna de las dos hipótesis “no naturales” del origen del SARS-2 cuenta con evidencia alguna en su favor, aunque tampoco se pueden descartar formalmente.

 

A lo largo del podcast (y tal y como se refleja en este resumen) se expone la forma en la que el SARS-2 pudo surgir por procesos naturales, sin necesidad de la intervención humana. Está demostrado que el SARS-1 surgió así, y ello es un precedente muy relevante a tener en cuenta para el caso del SARS-2 ¿De la misma forma que ha habido un SARS-1 y un SARS-2 podría haber un SARS-3? Desde luego. Los procesos que conducen al surgimiento de estos virus se relacionan con el cambio global: los efectos de la actividad humana sobre la naturaleza. Como dice P. Daszak, la deforestación por ejemplo, implica desarrollo económico pero tiene un coste ambiental que pagamos no solo en calentamiento global: el precio también incluye pandemias.

Finalmente, hay que señalar que alrededor del origen del SARS-2 hay más incertidumbres que certezas, como queda patente en el podcast y en este resumen he intentado reflejar. Hay que estudiar mejor el pool de CoV “SARS-like” presente en la naturaleza, por ejemplo. Cuanto mejor seamos capaces de explicar el origen de este virus más capaces seremos de prevenir el SARS-3.

 

 

 

 

 

 

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Nuevo coronavirus SARS-CoV-2: El Centro de Investigación en Sanidad Animal del INIA inicia el análisis de muestras para la detección precoz del COVID-19

El Centro de Investigación en Sanidad Animal del INIA comenzó el día 25 de marzo a realizar PCR para diagnóstico de COVID-19 en muestras de personal de servicios esenciales del Ayuntamiento de Madrid, bajo la coordinación del Instituto de Salud Carlos III. Reproducimos el texto que ha sido publicado recientemente en la página web del INIA para informar de esta actividad. Se puede descargar como pdf en el siguiente enlace.

trabajo en cabina CISA COVID19

Trabajo en cabina de bioseguridad de clase 2 para el tratameinto de muestras para análisis de COVID19 por PCR en uno de los laboratorios de la instalación de alta seguridad biológica del CISA


Madrid, 27 de marzo de 2020

El Centro de Investigación en Sanidad Animal (CISA) es un centro perteneciente Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) ubicado en Valdeolmos (Madrid). Se dedica a la investigación y vigilancia para la prevención, el diagnóstico y el control de enfermedades transmisibles animales, ocupándose esencialmente de las enfermedades infecciosas emergentes, re-emergentes y transfronterizas de impacto económico y sanitario que pueden causar tanto restricciones en el comercio ganadero como repercusión en la salud pública o la seguridad alimentaria. El CISA es laboratorio de referencia de la Unión Europea para la peste porcina africana y centro de referencia de la FAO para la misma enfermedad. Está dotado de una instalación singular de alta seguridad biológica de niveles 3 (OMS) y 4 (OIE) y de personal muy especializado y con gran experiencia en análisis virológico por PCR a gran escala. En coordinación con las autoridades competentes, el CISA ha comenzado desde el miércoles 25 de marzo a realizar los análisis para la detección precoz por PCR del virus SARS-CoV2 causante de Covid-19, con una capacidad de 300 pruebas al día dando los resultados en 24 h. Los análisis se realizan al personal especialmente expuesto que se encuentra en los operativos de servicios esenciales del Ayuntamiento de Madrid, Policía, Samur, Protección Civil, Bomberos, etc. El operativo de CISA mueve un total de 23 personas, existiendo además hasta 20 suplentes más del propio Centro y una lista de voluntarios del INIA. Todos ellos están preparados para realizar turnos o sustituciones en el momento que se precise, de modo que el trabajo no cese en las próximas semanas. Al realizarse los análisis en una instalación de bioseguridad se manipulan las muestras originales sin riesgo y con las máximas garantías. La técnica empleada es una PCR en tiempo real, validada y recomendada por la OMS y también recomendada por el Laboratorio de Referencia (ISCIII). Es una técnica relativamente rápida que no se debe confundir con los llamados “test rápidos” que son de otra naturaleza muy distinta. La técnica ha sido montada y adaptada en el CISA con materiales y reactivos originales (no incluidos en ningún kit), más económicos y que evitan consumir los kits de PCR comerciales tan necesarios actualmente en los hospitales. Su sensibilidad y eficacia ha sido comprobada durante las pruebas que se han realizado en los días previos a la llegada de las primeras muestras. Todos los reactivos han sido adquiridos por el CISA con fondos puestos a disposición por el INIA. La información proporcionada por estos análisis realizados en el CISA puede ser muy útil para gestionar al personal involucrado en el control de la pandemia, evitando contagios y ayudando a contener la enfermedad. Hay que tener en cuenta que cada PCR puede evitar una cadena de transmisión, y que muchas personas pueden estar infectadas sin manifestar síntomas, por lo que su identificación es crucial.

Contacto: Prensa@inia.es

Twitter @INIA_es

 

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