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La gripe y sus virus (y II)

Tal y como anuncié la semana pasada, aquí les dejo la segunda parte del post “La gripe y sus virus”.

(Para leer la primera parte, pinche aqui). 

La barrera de especie

Imaginemos por un momento que somos virus de la gripe. Hemos salido (junto con unos miles de “hermanos” parecidos, pero no iguales a nosotros) de la célula del epitelio pulmonar del “individuo A” y buscamos desesperadamente nuevas células a las que infectar. Estamos en la luz del tracto respiratorio, y somos “estornudados” al exterior. Más nos vale encontrar rápido un hospedador. Por suerte, hemos topado con el “individuo B” accediendo a sus vías respiratorias. Si el individuo B es de la misma especie que el individuo A, entonces la mayoría encontraremos fácilmente la forma de infectar eficazmente a sus células del tracto respiratorio (hemos sido “seleccionados” para ello). Pero si el individuo B es de una especie animal distinta a la del que hemos salido, entonces nos encontraremos en un medio diferente, con unas células distintas en el epitelio pulmonar, con distintos receptores, etc. Estas diferencias representan la “barrera de especie” y es más infranqueable en general cuanto más alejadas entre sí están las especies de origen y destino. Es posible que ninguno de nosotros sea capaz de sortearla, o lo haga de forma ineficaz. También es posible que alguno llegue a infectar eficazmente al individuo B, pero que éste sea incapaz de transmitir los virus a otro individuo de la misma especie, con lo cual la infección no progresa en la población (esto es lo que ha ocurrido hasta ahora con las infecciones de virus de gripe aviar H5N1 en humanos). Finalmente es posible que tras varias intentonas, algunos de los virus que fuimos estornudados por el individuo B consigamos infectar de forma eficaz a otros individuos de esa misma especie, distinta de la del individuo A, con lo que se completa el “salto entre especies” y tenemos una emergencia de un nuevo virus de gripe. Cuanto más eficaz sea la trasmisión entre individuos de esa especie, más fácil es que este proceso nos conduzca a una pandemia (por ejemplo, la pandemia de virus de la gripe A/H1N1 de 2009).

Los “trayectos ecológicos” de los virus influenza tipo A

Figura 3. Las aves silvestres, representadas por la silueta de un pato salvaje en el centro de la figura, son el reservorio de todos los tipos de virus influenza A. De vez en cuando algunos de estos virus infectan a otras especies, y terminan por adaptarse a éstas, dando lugar a los diferentes tipos de virus gripales humanos, porcinos, equinos, etc. En la figura también se recoge el hecho de que existen virus gripales adaptados a mamíferos marinos, cuyo origen igualmente se remonta a los virus aviares (Fuente: elaboración propia).

El reservorio “ancestral” de todos los virus influenza tipo A son las aves acuáticas, en particular las de los órdenes Anseriformes (gansos, patos, etc) y Charadriiformes(gaviotas, charranes, fumareles, etc). Esto significa que todos los virus de la gripe tipo A que existen en la actualidad, y que incluyen virus aviares, humanos, porcinos, equinos, etc, han derivado en último término de los que comúnmente infectan a estas aves (Figura 3). Ello es consecuencia de un proceso de adaptaciones sucesivas como el descrito en el ejemplo anterior, y que a menudo involucra especies intermedias entre el hospedador ancestral y la adaptación final. Este proceso a veces se denomina “trayecto ecológico” de los virus de la gripe (o influenza) tipo A, y puede necesitar años, incluso décadas, hasta completarse. 

 

No todos los subtipos de virus gripales tienen la misma capacidad de “atravesar la barrera de especie” sino que más bien algunos subtipos atraviesan mejor determinadas barreras de especie que otros. Por ejemplo, de los 16 subtipos “H”, sólo 6 se encuentran en la especie humana, de los que 3 (H1-3) han conseguido adaptarse completamente a ésta, y otros 3 (H5, H7 y H9) producen casos esporádicos sin transmisión entre humanos. Igualmente, de los 9 subtipos “N” que se conocen en aves, solamente 2 (N1 y N2) se encuentran en los virus gripales que afectan comúnmente al hombre, y otros dos lo hacen en virus causantes de brotes esporádicos, como son el N7 (por ejemplo, brote de H7N7 en Holanda en 2003) y, muy recientemente el N9 (virus H7N9 de 2013 en China). En la figura 4 se resume este concepto.

Figura 4. Subtipos antigénicos de virus de la gripe tipo A encontrados hasta ahora en las diferentes especies de vertebrados que actúan como hospedadores (aves, humanos, cerdos y caballos) representados por su silueta en la parte superior de las columnas correspondientes. A la izquierda, los subtipos de hemaglutinina (HA) y a la derecha, los de neuraminidasa (NA). S: hospedador susceptible; T: hospedador competente para la transmisión (Fuente: elaboración propia).

¿Qué es lo que determina la adaptación de un virus de gripe tipo A a una especie de hospedador determinada?

Se conocen mutaciones en determinadas posiciones de las cadenas polipeptídicas de algunas de las proteínas de los virus de la gripe que están relacionadas con una mejor adaptación a determinadas especies de hospedadores. Por ejemplo, en los virus aviares la hemaglutinina (HA) se une mejor al receptor propio de aves (α2,3 sialil glicano), y esta unión HA-receptor parece tener bastante importancia la posición nº 223 de la cadena polipeptídica de la HA, que está ocupada por el aminoácido glutamina en estos virus. Pero se sabe que si esa posición muta de modo que el aminoácido glutamina es sustituido por leucina (mutación Q223L en el gen de la HA) la HA cambia su afinidad y se une mejor al receptor presente en el tracto respiratorio de los mamíferos (α2,6 sialil glicano). Se han descrito varias posiciones clave en el genoma de los virus influenza tipo A que determinan la adaptación a mamíferos. De igual modo, existen posiciones clave que determinan una mejor transmisibilidad entre mamíferos –lo cual se asume que se correlaciona con el potencial pandémico-, y a su identificación se han aplicado diferentes grupos de investigación, en estudios que en su día (hace más o menos un año) fueron sometidos a una moratoria antes de su publicación con el fin de evaluar mejor el “doble uso” que podría tener esta información (ver post anterior). 

¿Qué es lo que hace que una cepa de virus de la gripe tipo A sea más virulenta?

De igual modo que la secuencia genética de los virus influenza tipo A determina características como la capacidad de adaptación a una nueva especie, también determina su patogenicidad, es decir, la capacidad de causar enfermedad en el hospedador. Estos determinantes genéticos de la patogenicidad de las cepas de virus gripales pueden variar de una especie a otra. Un ejemplo bien estudiado de determinantes de patogenicidad en virus gripales es el siguiente: en términos de sanidad animal (avicultura) existen cepas de baja patogenicidad (IABP) y cepas de alta patogenicidad (IAAP). Todas ellas son capaces de infectar y por tanto multiplicarse en aves, pero mientras que las de baja patogenicidad apenas las afectan clínicamente, las de alta patogenicidad producen una enfermedad letal en un porcentaje muy alto de las aves infectadas. No todos los subtipos de virus influenza tipo A son capaces de dar lugar a cepas altamente patógenas. Cuando se han aislado y estudiado las cepas altamente patógenas para aves, se ha encontrado que hasta el momento todas pertenecen a los subtipos H5 ó H7 (algunos de estos subtipos han resultado ser extremadamente patogénicos para el hombre y otros mamíferos). En la actualidad todos los aislados de subtipo H5 y H7 hallados en aves deben ser notificados a las autoridades veterinarias competentes y se debe obtener información acerca de su patogenicidad. Por ejemplo, las autoridades veterinarias españolas notificaron ayer mismo un brote de virus de la gripe aviar H7N1, que tras las correspondientes pruebas en el laboratorio nacional de referencia (LCV-Algete, MAGRAMA) ha resultado ser de baja patogenicidad (IABP) y como tal se ha comunicado. De modo similar, la semana pasada Alemania notificó otro brote de influenza aviar similar, también de baja patogenicidad, causado por otro subtipo antigénico del virus, el H7N7. La notificación obligatoria de estas cepas está motivada por la facilidad de las mismas para devenir en cepas altamente patógenas, lo cual supone un riesgo sanitario que es necesario vigilar.

Entre las especies de aves, se consideran más susceptibles las aves de granja, en particular pavos y gallinas. De hecho, las cepas de IAAP derivan de cepas de baja patogenicidad (IABP), comúnmente presentes en las aves silvestres  que actúan como reservorio. Las cepas IABP, al infectar aves de corral van ganando patogenicidad a medida que se van adaptando a estos nuevos hospedadores aviares. Se han documentado casos en los que, tras una simple mutación puntual, uno de estos virus ha dado lugar a una cepa de alta patogenicidad. Este proceso, que puede ocurrir muy rápidamente (unas semanas, desde que el virus entra en contacto con las aves susceptibles), tiene lugar porque los virus de los subtipos H5 ó H7 presentan cierta tendencia a mutar en una región del gen HA en la que es codificado el sitio de procesamiento proteolítico de la hemaglutinina, denominado HA0. Este sitio es fundamental en el ciclo biológico del virus ya que determina el lugar donde la HA es reconocida y procesada por una proteasa específica que se expresa a nivel de las mucosas respiratoria y digestiva del huésped, paso necesario en el ciclo de la infección. Esta característica permite explicar el comportamiento menos invasivo de las cepas de baja patogenicidad. En principio, en el hospedador “silvestre” que actúa como reservorio, el virus permanece estable y no necesita cambiar, puesto que está perfectamente adaptado. Cuando el virus, en particular de los subtipos H5 ó H7, infecta a pollos o pavos, sufre un proceso de adaptación al nuevo huésped a consecuencia del cual muta en el sitio de procesamiento proteolítico HA0, añadiendo nuevos sitios de procesamiento más inespecíficos, mediante sustituciones o adiciones que incrementan el número de aminoácidos básicos en esa región de la proteína. Ello se traduce en que el virus puede ser procesado por un rango más amplio de proteasas menos específicas y más ubicuas, lo que incrementa el acceso del virus a distintos tejidos del huésped, potenciando su patogenicidad. Además de estas mutaciones en el sitio HA0 de los virus gripales, se han identificado otras mutaciones que confieren patogenicidad elevada a los virus que las exhiben.

Los brotes de gripe aviar de alta patogenicidad son un grave problema para la avicultura en todo el mundo, produciendo enormes pérdidas económicas. De ahí que sea necesario realizar vigilancia de las cepas de baja patogenicidad de los subtipos H5 y H7, con mayor tendencia a ganar patogenicidad, ya que una vez que alcanzan esa alta patogenicidad es muy difícil erradicarlas. 

Reordenamientos genéticos y generación rápida de variantes de virus de la gripe tipo A

Como ya hemos señalado, además de la mutación, existe un proceso de generación extra de variación genética en los virus gripales, que es la “redistribución de genes”, o “reordenamientos genéticos” (en inglés: “genetic reassortments”). En virtud de este proceso, dos variantes que se encuentran infectando el mismo hospedador pueden intercambiar segmentos genéticos y generar nuevas combinaciones de éstos, algunas de las cuales pueden ser viables y conferir nuevas características a los virus que emergen de las mismas (Figura 5).

Para que ocurra la redistribución de genes entre virus influenza tipo A, esos virus han de estar circulando en la misma población en el mismo momento y deben infectar a la vez al mismo individuo. Esto solo puede ocurrir cuando dos cepas de virus gripales son muy prevalentes en una población, y aun así probablemente ocurre con una baja frecuencia. Es más, deben co-infectar la misma célula de ese indivíduo (Figura 5). Además, no todas las combinaciones de genes posibles entre los dos virus darán lugar a virus “híbridos” viables y eficaces. Es presumible que la mayoría de esas combinaciones generen virus no viables, y solo una minoría muy escasa origine virus capaces de infectar y transmitirse eficientemente en la población. No obstante, la prueba de que el fenómeno ocurre se ha encontrado al estudiar las secuencias nucleotídicas completas de todos los segmentos de ARN de diferentes cepas de virus de gripe, como veremos en seguida. Y no solo ocurre, sino que es un mecanismo muy importante para generar nuevas variantes de virus de la gripe tipo A.

Figura 5: La redistribución de genes entre virus distintos de la influenza tipo A, que tiene lugar cuando estos dos virus coinciden en infectar a una misma célula, da lugar a nuevas combinaciones de segmentos genéticos que originan ocasionalmente nuevos virus gripales con características diferenciadas (Fuente: elaboración propia).

Además, como poco a poco se van conociendo los determinantes genéticos de la adaptación a diferentes especies, mediante este tipo de análisis de genoma vírico completo se pueden distinguir aquellos segmentos que forman parte de virus de origen aviar,  porcino o humano. Incluso se pueden trazar relaciones geográficas y temporales. Por este tipo de análisis se ha podido determinar, por ejemplo, que el virus pandémico H1N1 de 2009 resultó de un “triple reordenamiento” que involucró a virus aviares, humanos, porcinos “clásicos” H1N1 y porcinos euroasiáticos. Los eventos que dieron origen a esta cepa pandémica tuvieron lugar en un periodo de tiempo prolongado, probablemente entre 1990 y 2009 (Figura 6).

Figura 6: Posible origen de la cepa pandémica de la gripe A H1N1 de 2009, según estudios de secuenciación genética completa del virus y su comparación con otras cepas. En la flecha de abajo se indica una línea de tiempo hipotética basada en los datos de aislamiento de las diferentes cepas estudiadas (Fuente: modificado de Trifonov, V., et al. (2009). N Engl J Med DOI: 10.1056/NEJMp0904572

 

La especie porcina constituye una especie de “coctelera” que facilita el fenómeno de “redistribución de genes” entre distintos tipos de virus gripales. Concretamente, posee una característica única que consiste en que sus células del epitelio pulmonar reúnen en su superficie dos tipos de receptores: el α2,3 sialil glicano, propio del tracto respiratorio de las aves, y por lo tanto, la “llave” de la infección por virus de la gripe aviar, y el α2,6 sialil glicano, presente en epitelio respiratorio de los mamíferos, y que es la molécula que abre la puerta de la infección a los virus de las gripes humana y porcina. De esta forma, el cerdo puede ser infectado por un amplio rango de virus de la gripe A tanto aviares como humanos y porcinos, incrementando las posibilidades de coinfección y con ello la frecuencia, de por sí escasa, del fenómeno del reordenamiento genético entre virus de la gripe.

Pandemias de gripe

Una pandemia no es más (ni menos) que una expansión de una enfermedad infecciosa a lo largo de un área geográfica muy extensa, pudiendo llegar a extenderse por todo el mundo. La pandemias de gripe en los seres humanos son temidas y con razón, pues pueden llegar a causar enormes mortalidades. No obstante, estrictamente hablando una pandemia no necesariamente acarrea esa alta virulencia. El ejemplo más claro lo ofrece la última pandemia de gripe A H1N1 que debutó en marzo de 2009 y que se estima que causó una mortalidad comparable, o incluso inferior, a la que causa la gripe estacional (la que periódicamente nos visita todos los inviernos), es decir, entre 200.000 y 500.000 personas al año en todo el mundo, según la OMS. Esto puede parecer una barbaridad, pero comparados con las decenas de millones de personas que se llevó por delante la pandemia de 1918, conocida como “gripe española”, pues no es para tanto. A lo largo del siglo XX hubo dos pandemias más, la “Asiática” de 1957 y la de “Hong Kong” de 1968, ambas con mortalidades muy inferiores a la de la 1918. Las razones por las que aquella pandemia de 1918 alcanzó semejante virulencia no se conocen con exactitud. Se sabe que el virus de la gripe de 1918 (H1N1), que es de origen aviar, es extremadamente patogénico para los seres humanos, pero además debieron jugar otros factores que contribuyeron a expandir la enfermedad y a exacerbar sus estragos, principalmente el hecho de que debutó en medio de la Primera Guerra Mundial (1914-18), afectando a una población ya de por sí depauperada, lo cual, junto con tropas moviéndose de acá para allá, pudo multiplicar sus devastadores efectos.

Se han estudiado los virus causantes de las pandemias de gripe citadas y sus genomas completos han sido secuenciados. Para ello, en el caso del virus de la pandemia de 1918 hubo que “resucitar” el virus a partir de tejidos de cadáveres de personas fallecidas por aquella gripe, algunas enterradas en el permafrost de Alaska. Se han identificado episodios de reordenamiento genético involucrados en el origen de la mayoría de estos virus.  La figura 7 resume esquemáticamente estos episodios. Se aprecia cómo el reordenamiento genético juega un papel importante en la generación de virus capaces de atravesar la barrera de especie y, eventualmente, llegar a producir virus pandémicos. No obstante, conviene recordar que aunque el  reordenamiento es un paso necesario para la generación de nuevos virus gripales, otros tipos de mutaciones genéticas contribuyen igualmente a adaptar los nuevos virus a sus nuevos hospedadores.

Figura 7: Esquema de los episodios de “reordenamiento genético” que pudieron originar las diferentes pandemias de gripe desde la gripe española de 1918 hasta la gripe A/H1N1 de 2009 (Fuente: Basado en Tang JW, et al. Infect Dis Clin North Am 2010;24:603-617, modificado).

Nota final

Enhorabuena. Si han llegado hasta aquí y no tienen muchas dudas ya pueden interpretar mejor las noticias sobre gripe situándolas en el contexto adecuado. ¡Y si tienen dudas, envíen sus preguntas a través de los comentarios abiertos para este post!

 

Glosario

Cadena polipeptídica: sinónimo de “polipéptido”, estructura molecular constituida por una serie de aminoácidos unidos entre sí en cadena mediante enlace peptídico. Las cadenas polipeptídicas son los constituyentes básicos de las proteínas.

Proteasa: enzima capaz de romper enlaces polipeptídicos, es decir, que escinde las cadenas de proteínas en unidades más pequeñas (péptidos).

Receptores celulares: sustancias presentes en la superficie de las células, que se unen de forma específica a otras sustancias, conocidas genéricamente como ligandos, para ejercer funciones específicas. Por ejemplo, en las sinapsis nerviosas el receptor de acetilcolina transmite la señal nerviosa al unirse específicamente a su ligando, el neurotransmisor acetilcolina. En el caso de los virus, éstos se unen a moléculas receptoras específicas de la superficie de las células a las que infectan, lo que constituye el paso inicial necesario para la infección de una célula por un virus.

Reservorio: Especie (o especies) en la(s) cual(es) el agente infeccioso completa su ciclo natural y le posibilita su persistencia en la naturaleza.

 

 

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Categorias: Nuevos virus

El debate sobre la investigación de doble uso: se levanta la “censura” sobre las publicaciones acerca de la transmisión de virus H5N1 entre mamíferos

Como ya sabrán muchos de ustedes, en las últimas semanas ha habido un árduo debate sobre si se deben o no publicar ciertos resultados de investigación sobre los cambios en la transmisibilidad entre mamíferos del virus influenza H5N1 altamente patógeno de origen asiático. El asunto es complejo y hacen falta algunos conocimientos previos. Este blog pretende ser divulgativo y dirigirse a un público amplio, no necesariamente formado en disciplinas científicas, por lo que creo conveniente explicar algunas cosas antes de entrar en materia. Quienes deseen ir “al grano” pueden saltarse los prolegómenos e ir directamente al epígrafe titulado “El debate sobre el doble uso de los resultados de la investigación sobre transmisión del virus H5N1″.

Virus influenza aviar H5N1

Como ya hemos mencionado en post anteriores (“Un mundo pequeño…” y “¿Que son los virus emergentes?“) el virus de la influenza (o gripe) aviar H5N1 que emergió en el sureste asiático a finales del siglo XX es un patógeno letal para las aves de corral, sector en el que ha causado graves estragos, afectando también a las aves silvestres, algunas de las cuales sucumben a esta enfermedad. Sin embargo, lo que motivó que este virus adquiriera hace unos años (especialmente a partir de 2006) una enorme repercusión que trascendió del ámbito científico-sanitario para cobrar una enorme relevancia a nivel mediático, fue que no solo afecta a las aves, sino también al hombre, en el cual causa una enfermedad muy grave.

Si bien esta infección es letal para el ser humano en un elevado porcentaje de los casos (un 60% de los casos hospitalizados),  afortunadamente no es fácil de adquirir. La enfermedad es transmitida desde las aves infectadas, y aunque la transmisión es muy eficaz entre éstas, no lo es tanto entre aves y humanos, y no es en absoluto eficaz entre humanos, lo cual es una circunstancia muy afortunada para nosotros, pues gracias a ello  el número de casos humanos se ha mantenido hasta el momento en unos niveles muy moderados (desde 2003 ha habido alrededor de 600 casos, la media anual se ha estabilidado en 50-90 casos, como muestra la última actualización de la OMS del 12 de marzo).

El riesgo pandémico y la transmisión entre humanos

Sin embargo esta circunstancia podría cambiar, y de ahi el mayor motivo de preocupación acerca de esta enfermedad. Ya vimos anteriormente que los virus tienen la fea costumbre de cambiar constantemente para adaptarse a nuevas circunstancias en el medio, que está igualmente en permanente cambio. ¿Que pasaría si surgiera una nueva variante de este virus influenza H5N1 que, sin perder su letalidad para los seres humanos, se transmitiera eficazmente entre éstos? No hace falta echarle mucha imaginación, pues algo así se sospecha que ocurrió en el caso de la “gripe española” de 1918-19, un virus de origen aviar que causó la pandemia de gripe más grave de que se tiene conocimiento, acabando con la vida de decenas de millones de personas en todo el mundo en tan solo dos temporadas de transmisión (por cierto, si alguna vez se han preguntado por qué se llamó así a aquella pandemia de gripe quizá les interese leer una nota que publiqué hace algun tiempo en Enferm Infecc Microbiol Clin. 2010;28(9):661–667).

Investigaciones sobre la transmisión

Dados los antecendentes, la posibilidad de que el virus influenza H5N1 se vuelva transmisible entre humanos es un tema preocupante. Por ello, poder conocer de antemano un futuro virus pandémico con una elevada virulencia potencial es algo que ha atraído el interés de muchos científicos, quienes se han puesto manos a la obra desde hace algún tiempo, e intentan identificar las mutaciones que hacen que un virus como este se transmita eficazmente entre mamíferos (igual que en el hombre, este virus es altamente letal en algunos mamíferos, principalmente felinos y mustélidos, y algunos de éstos, como los hurones, sirven de modelo experimental con el cual ensayar la transmisibilidad en mamíferos).  En este contexto es en el que hay que valorar los hallazgos obtenidos recientemente por dos grupos de investigación, liderados por Ron Fouchier (Holanda), y Yoshihiro Kawaoka (EE.UU.). Utilizando hurones como modelo experimental, y provocando determinados cambios genéticos (mutaciones en determinadas posiciones del genoma del virus, en parte dirigidas y en parte “forzadas” por pases sucesivos en hurones en el caso de Fouchier, e intercambios de segmentos genéticos completos con otros virus influenza de mayor transmisibilidad, en el caso de Kawaoka) , han logrado obtener virus capaces de transmitirse eficazmente en estos animales por vía aerógena. Como resultados tangibles de tales investigaciones se pueden destacar dos: 1) se han podido identificar determinados cambios genéticos que conducen al virus influenza H5N1 a transmitirse eficazmente entre mamíferos, y 2) se han obtenido virus H5N1 con esa capacidad en el laboratorio.

Si bien ambos tipos de cambios podrían ocurrir en la naturaleza, hay dos consideraciones en este asunto que deben tenerse en cuenta:

1) Las maneras en que el virus influenza H5N1 podría encontrar un  ”camino” hacia a una mayor transmisibilidad entre mamíferos podrían ser muy diversas (de hecho, los dos trabajos identifican dos mecanismos distintos),  pudiendo existir otras “soluciones” alternativas distintas a las descritas en estos trabajos. O dicho, de otra forma, las mutaciones/redistribuciones geneticas descritas en estos trabajos no tienen por qué ser las que el virus emplee en una eventual evolución para ganar transmisibilidad entre mamíferos. Esto es importante ya que si empleamos estos virus para desarrollar estrategias terapeuticas y preventivas que nos permitan enfrentarnos a una futura pandemia, podría ocurrir que el virus pandémico fuera tan distinto de lo previsto que hiciera inútiles tales estrategias.

2) Los virus H5N1 de alta transmisibilidad entre hurones, desarrollados en estos trabajos, son potencialmente muy peligrosos y su mera existencia ya constituye una amenaza real que hay que tomarse muy en serio. Es posible que la naturaleza, con el tiempo suficiente, acabe generando una variante de este virus letal y transmisible para el hombre, y para combatir con antelación este peligro potencial es para lo que se han llevado a cabo estas investigaciones. No deja de ser paradójico, sin embargo, que durante estas investigaciones se acaben generando virus tan peligrosos como aquellos que se pretenden combatir.

Control previo sobre aspectos éticos y de bioseguridad

Otra cosa que hay que explicar es que cuando un investigador pretende emprender un nuevo trabajo de investigación, suele elaborar un “proyecto” escrito que es evaluado por distintos comités que informan sobre el interés y la relevancia del trabajo propuesto, la capacidad técnica del investigador y/o su grupo para realizarlo, y, muy importante en este caso, sobre los aspectos éticos y de bioseguridad que implica el proyecto. Los trabajos mencionados anteriormente (que fueron financiados por los fondos para investigación sanitaria de los Institutos Nacionales de la Salud -NIH- de los EE.UU.) pasaron favorablemente estos controles, incluyendo aspectos éticos y de bioseguridad. Este aspecto es importante, como se verá luego.

Antes de seguir conviene explicar que los agentes patógenos se clasifican según su peligrosidad en 4 grupos, numerados del 1 al 4  en orden creciente al riesgo que representa su manejo. Los de máximo riesgo (grupo 4) son aquellos que causan enfermedad grave en el hombre y/o los animales, que pueden propagarse fácilmente a la población y para los que no existe tratamiento ni profilaxis eficaz. Estos agentes biológicos solo pueden manejarse en instalaciones especiales con un “alto nivel de contención” con medidas de seguridad muy elevadas, dirigidas a poder manejar estos patógenos con seguridad, y a impedir  escapes accidentales.

Obviamente, los virus H5N1 transmisibles entre mamíferos obtenidos de las investigaciones mencionadas anteriormente pertenecen a este grupo y se trabaja con ellos en entornos de alto nivel de contención con adecuada bioseguridad. Los investigadores que solicitaron estos proyectos debieron demostrar a la agencia que los financió (NIH) que tenían acceso a instalaciones adecuadas para realizar el trabajo propuesto e iban a aplicar las medidas necesarias para evitar escapes. En este punto la agencia (que es una entidad pública estadounidense) puede recabar asesoramiento en materia de bioseguridad, al igual que en los aspectos éticos derivados de la investigación propuesta. En EE.UU. existe un “Panel Científico Nacional de Asesoramiento sobre Bioseguridad” (NSABB, por sus iniciales en inglés) para estos fines, que ha jugado un papel muy importante en este debate sobre el uso dual de los resultados de investigación, como veremos a continuación.

El debate sobre el doble uso de los resultados de la investigación sobre transmisión del virus H5N1

Con todo lo anterior como equipaje, vamos a meternos de lleno en el tema del post, que es el debate sobre si se deben o no publicar resultados como los mencionados, que pueden tener un “doble uso“, es decir, además de su utilidad beneficiosa, pueden ser utilizados con fines malintencionados, como por ejemplo, para generar patógenos peligrosos y liberarlos deliberadamente con fines bélicos o terroristas (ver NOTA al final del post).

La historia es como sigue: en diciembre de 2011 Fouchier y Kawaoka envían los resultados de sus trabajos a  Nature y Science, respectivamente (dos revistas científicas del más alto nivel) para su publicación. Esto es el procedimiento normal de la actividad científica. Los resultados de las investigaciones son normalmente puestos a disposición de la comunidad científica a través de publicaciones especializadas, siguiendo un protocolo en el que los manuscritos son revisados por ”pares” (investigadores trabajando en temas afines). Aunque las revistas científicas pueden efectuar evaluaciones de bioseguridad internas, carecen de mecanismos para asegurar que no se ofrezca información “sensible” a un doble uso, como reconocieron en este caso los editores de Nature y Science. Sin embargo, los manuscritos llegaron al NASBB, a través de personal del NIH (fondo de los EE.UU. que financia estas investigaciones) que tuvo conocimiento de los mismos y que percibieron la trascendencia e implicaciones de los hallazgos que se iban a publicar. El NASBB es un panel consultivo, que puede emitir recomendaciones, no de obligado cumplimiento. Suele hacerlas ANTES de empezar los trabajos, y no se sintió muy cómodo al tener que enjuiciar dichos trabajos DESPUÉS de su realización, pero tras reunir a los autores de los trabajos, a los editores de las revistas y a un grupo de expertos, recomendó retirar los detalles sobre la identidad de las mutaciones y sobre algunos de los procedimientos de trabajo empleados con el fin de evitar la reproducción de los resultados por cualquiera con mala intención. Recordemos: los “resultados” son virus con un peligro potencial evidente. Esta “recomendación” no tiene precedentes en la actividad científica, y constituye de hecho un tipo de censura sobre los resultados de las investigaciones. El debate estaba servido.

¿Que hicieron los autores? De acuerdo con los editores de ambas revistas, y junto con otros investigadores que trabajan en el mismo tema, acordaron voluntariamente una moratoria de 2 meses en la que suspendían durante ese período la publicación de los resultados obtenidos en materia de transmisión de virus influenza entre mamíferos. La declaración de la moratoria fue publicada simultáneamente en Nature y en Science a finales de Enero de 2012 y la firmaron 39 investigadores de todo el mundo. La intención de esta moratoria fue ofrecer a la sociedad un tiempo para debatir sobre algo que nunca se había planteado: ¿cuales deben ser los límites en las investigaciones cuyos resultados ofrezcan un “doble uso”?¿se deben publicar todos los resultados? ¿quien ejerce el control sobre qué se publica y qué no? ¿cuando y de qué forma debe hacerse ese control?

En este tiempo se han organizado distintas reuniones para discutir sobre estos temas, auspiciadas por la OMS,  la Academia de Ciencias de Nueva York, etc. Se ha avanzado en algunos puntos. Por ejemplo, se ha discutido sobre la capacidad “real” de reproducir los experimentos descritos, algo que no está al alcance de cualquiera. Igualmente, se ha discutido sobre la relevancia de la información “censurada” ¿realmente es imprescindible esa información para obtener un virus gripal con potencial pandémico? Del mismo modo, se ha discutido sobre la virulencia real del virus H5N1: algunos autores discrepan de la forma que la OMS calcula la mortalidad para este virus. Según este organismo internacional, la mortalidad resulta de dividir el nº de fallecimientos debidos a la enfermedad entre el nº de casos hospitalizados. De esta forma se obtiene un alarmante dato de mortalidad (en torno al 60%), pero si se estima en función de las infecciones reales, incluyendo aquellas que no manifiestan enfermedad, o manifiestan síntomas muy benignos (que no requieren hospitalización), y que se pueden estimar mediante estudios sobre la presencia de anticuerpos específicos en la población (tener anticuerpos supone haber adquirido la infección), se obtienen datos de mortalidad mucho más bajos.  Es importante tener en cuenta también la posible perdida de virulencia al aumentar la trasmisibilidad: se sabe que los virus que aumentaron su transmisibilidad entre hurones no mantenían intacto su potencial patógeno, sino que al parecer se atenuó sensiblemente su virulencia. ¿No se habrá sobredimensionado el problema al asumir que los virus que se transmitieron entre hurones poseían una alta virulencia, cuando no era del todo así? Igualmente queda por saber si la transmisibilidad entre hurones puede transponerse a otros mamíferos, en particular al hombre. Por ultimo, está un tema que se debe tener muy en cuenta, que es el de la biocontención de los organismos generados en estas investigaciones. Los “escapes” son un tema espinoso, pero ocurren, y aunque las medidas de biocontención aplicadas en estos casos son muy altas, siempre hay que considerar que existe un riesgo de escape accidental, que puede ser por fallos técnicos o humanos. Este tema no guarda relación alguna con el principal que atañe al “doble uso”, pero debe tenerse en cuenta a la hora de sopesar “pros y contras” de las investigaciones que tengan como resultados posibles nuevos patógenos de elevado riesgo. Como vemos, el debate presenta diversas facetas, algunas plantean temas muy novedosos que habrá que ir resolviendo a partir de ahora.

El 30 de marzo cumplió el plazo de la moratoria y el NSABB, teniendo en cuenta las discusiones científicas y de expertos en bioseguridad tomó la decisión (opuesta a su recomendación de Diciembre) de recomendar la publicación completa de los resultados de Fouchier y Kawaoka. Al mismo tiempo el gobierno de los EE.UU. ha adoptado una nueva política de supervisión de las investigaciones biológicas financiadas con dinero federal, esencialmente basada en un control más estricto sobre las investigaciones sobre ciertos patógenos considerados”sensibles” por ser más susceptibles a un doble uso o por las consecuencias que acarrearía su liberación accidental o deliberada.

Hasta aquí el caso Fouchier-Kawaoka. Si duda ha significado un punto de partida en un asunto que hasta el momento no se había planteado, y que a partir de ahora va a tenerse en cuenta cuando un investigador emprenda un nuevo camino en su investigación. Tendrá que pensar en si es previsible que algunos de los resultados que obtenga de su trabajo puedan tener un “doble uso”, y si los beneficios de sus investigaciones superan los problemas generados por ese doble uso y los riesgos biológicos asociados a su biocontención.

 

NOTA: Aunque no es el objetivo de este blog dar opiniones, sino más bien ofrecer información para que los lectores puedan formarse su propia opinión, voy a hacer una excepción aquí: En el post inicial de este blog ya advertí sobre el riesgo de malinterpretar o manejar de forma inadecuada la información sobre enfermedades infecciosas, virus emergentes, pandemias etc, pues esto puede generar miedo injustificado en la población. En mi opinión se abusa muy a menudo de este aspecto “oscuro” de los patógenos emergentes, en particular en los medios de comunicación, buscando el lado sensacionalista, algo que a veces ha acabado generando pánico. Igualmente una inadecuada información acaba dando lugar a toda clase de especulaciones, teorías conspirativas, etc, que benefician muy poco a la normalización de la percepción de la sociedad sobre estos temas. Sin embargo, reconociendo que se ha abusado mucho del aspecto “peligroso” de estos microorganismos, y en particular -es mi opinión- se ha sobredimensionado el riesgo de su utilización con fines terroristas, en ocasiones con finalidades políticas (sobre todo desde el 11 de septiembre de 2001), no es menos cierto que ese riesgo existe, como existe el riesgo de su utilización con fines bélicos, y como tal hemos de reconocerlo aqui.

 

 

 

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