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Nuevos virus detectados en murciélagos ofrecen pistas del origen de la covid

2021-10-19

Carl Zimmer | The New York Times

Los coronavirus descubiertos en murciélagos laosianos son sorprendentemente efectivos para infectar células humanas, lo que demuestra que esas características mortales pueden evolucionar fuera de un laboratorio.

En el verano de 2020, medio año después del comienzo de la pandemia de coronavirus, un grupo de científicos viajó a los bosques del norte de Laos con el fin de atrapar murciélagos que podrían albergar virus cercanos al patógeno de la COVID-19.

En medio de la noche usaron redes de niebla y trampas de lona para atrapar a los animales cuando salían de las cuevas cercanas. Lograron recolectar muestras de saliva, orina y heces y luego los volvieron a soltar en la oscuridad.

Las muestras fecales contenían varios coronavirus que los científicos estudiaron en laboratorios de bioseguridad de alta seguridad, conocidos como BSL-3, utilizando equipos de protección especializados y filtros de aire.

Tres de los coronavirus encontrados en Laos eran inusuales: tenían una espícula molecular en su superficie que era muy similar a la espícula del virus que causa la COVID-19, llamado SARS-CoV-2. Al igual que el SARS-CoV-2, su espícula les permitió aferrarse a las células humanas.

“Es incluso mejor que las primeras cepas de SARS-CoV-2”, dijo Marc Eloit, virólogo del Instituto Pasteur de París que dirigió el estudio, haciendo referencia a lo bien que se adhiere la espícula de los coronavirus de Laos a las células humanas. El estudio se compartió en línea el mes pasado pero aún no se ha publicado en una revista científica.

Los expertos en virus están entusiasmados con el descubrimiento. Algunos sospechan que estos virus similares al SARS-CoV-2 podrían transmitirse a las personas ocasionalmente, causando brotes leves y limitados. Pero advierten que, en las circunstancias adecuadas, esos patógenos podrían originar una pandemia similar a la de la COVID-19.

Según los expertos, los hallazgos también tienen implicaciones significativas para el complejo debate sobre los orígenes de la covid. Algunas personas han especulado que la impresionante capacidad del SARS-CoV-2 para infectar células humanas no podría haber evolucionado a través de la transmisión natural de un animal. Pero los nuevos estudios parecen sugerir lo contrario.

“Eso descarta cualquier teoría de que este virus fue inventado, o de algún modo manipulado en un laboratorio, para que sea tan efectivo infectando a los humanos”, dijo Michael Worobey, un virólogo de la Universidad de Arizona que no participó en el estudio.

Estos virus de murciélagos, así como más de una decena de otros que fueron descubiertos en los últimos meses en Laos, Camboya, China y Tailandia, pueden ayudar a los investigadores para que anticipen pandemias futuras. Los árboles genealógicos de los virus ofrecen pistas sobre dónde se esconden las cepas potencialmente peligrosas y qué animales deben analizar los científicos para encontrarlas.

La semana pasada, el gobierno de Estados Unidos anunció un proyecto de 125 millones de dólares para identificar miles de virus salvajes en Asia, América Latina y África con el fin de determinar su riesgo de propagación. Eloit predijo que todavía falta identificar muchos parientes del SARS-CoV-2.

“Soy un pescador”, dijo. “Cuando no puedo pescar, eso no significa que no haya truchas en el río”.

Cuando el SARS-CoV-2 fue detectado por primera vez, su pariente más cercano conocido era un coronavirus de murciélago que los investigadores chinos encontraron en 2016 en una mina en la provincia de Yunnan, en el sur de China. RaTG13, como se le conoce, comparte el 96 por ciento de su genoma con el SARS-CoV-2. Con base en las mutaciones que porta cada virus, los científicos han estimado que RaTG13 y SARS-CoV-2 comparten un ancestro común que infectó a los murciélagos hace unos 40 años.

Ambos virus infectan las células mediante el uso de una espícula molecular, llamada “dominio de unión al receptor”, para adherirse a su superficie. La espícula de RaTG13, adaptada para adherirse a las células de los murciélagos, solo puede adherirse débilmente a las células humanas. La espícula del SARS-CoV-2, por el contrario, puede sujetar células en las vías respiratorias humanas, el primer paso hacia un caso potencialmente letal de COVID-19.

Para encontrar otros parientes cercanos del SARS-CoV-2, los expertos en virus de la vida silvestre revisaron sus congeladores llenos de muestras viejas de todo el mundo. Identificaron varios coronavirus similares del sur de China, Camboya y Tailandia. La mayoría son de murciélagos, mientras que algunos provienen de mamíferos escamosos conocidos como pangolines. Ninguno era un pariente más cercano que el RaTG13.

En cambio, Eloit y sus colegas se propusieron encontrar nuevos coronavirus.

Viajaron al norte de Laos, a unos 241 kilómetros de la mina donde los investigadores chinos habían encontrado el RaTG13. Durante seis meses capturaron 645 murciélagos, pertenecientes a 45 especies diferentes. Los murciélagos albergaban dos docenas de tipos de coronavirus, tres de los cuales eran sorprendentemente similares al SARS-CoV-2, especialmente en el dominio de unión al receptor.

En el RaTG13, 11 de los 17 bloques de construcción clave del dominio son idénticos a los de SARS-CoV-2. Pero en los tres virus de Laos, hasta 16 eran idénticos, la coincidencia más cercana hasta la fecha.

Eloit especuló que uno o más de los coronavirus podrían infectar a los humanos y causar una enfermedad leve. En otro estudio, él y sus colegas tomaron muestras de sangre de personas en Laos que recolectan guano de murciélago para ganarse la vida. Aunque los laosianos no mostraban signos de haber sido infectados con SARS-CoV-2, portaban marcadores inmunes, llamados anticuerpos, que parecían ser causados ​​por un virus similar.

Linfa Wang, viróloga molecular de la Escuela de Medicina Duke-NUS en Singapur, no participó en el estudio pero estuvo de acuerdo en que esa infección era posible porque los virus recién descubiertos pueden adherirse firmemente a una proteína en las células humanas llamada ACE2.

“Si el dominio de unión al receptor está listo para unirse a la ACE2, es peligroso”, dijo Wang.

Paradójicamente, otros genes de los tres virus de Laos están relacionados de manera más lejana con el SARS-CoV-2 que otros virus de murciélagos. La causa de este mosaico genético es la compleja evolución de los coronavirus.

Si un murciélago infectado con un coronavirus contrae un segundo, los dos virus diferentes pueden terminar en una sola célula. A medida que esa célula comienza a replicar cada uno de esos virus, sus genes se mezclan, produciendo nuevos híbridos de virus.

En los coronavirus de Laos, esta mezcla de genes les ha dado un dominio de unión al receptor que es muy similar al del SARS-CoV-2. El intercambio genético original sucedió hace aproximadamente una década, según un análisis preliminar de Spyros Lytras, un estudiante graduado de la Universidad de Glasgow en Escocia.

Lytras y sus colegas ahora no solo comparan el SARS-CoV-2 con los nuevos virus de Laos, sino con otros parientes cercanos que se han encontrado en los últimos meses y están encontrando más evidencias de la transferencia de genes. Este proceso, conocido como recombinación, puede remodelar los virus de un año a otro.

“Cada vez es más obvio lo importante que es la recombinación”, dijo Lytras.

Él y sus colegas están dibujando los desordenados árboles evolutivos de virus similares al SARS-CoV-2 basados ​​en estos nuevos conocimientos. Encontrar más virus podría ayudar a completar esos esquemas. Pero los científicos están divididos sobre dónde buscarlos.

Eloit cree que la mejor opción es una zona del sudeste asiático que incluye el sitio donde sus colegas encontraron sus coronavirus, así como la mina cercana en Yunnan donde se detectó el RaTG13.

“Creo que el paisaje principal corresponde al norte de Vietnam, norte de Laos y sur de China”, dijo Eloit.

El nuevo proyecto de búsqueda de virus del gobierno estadounidense, llamado DEEP VZN, puede revelar uno o más virus similares al SARS-CoV-2 en esa región. Un portavoz de USAID, la agencia que financia esa iniciativa, nombró a Vietnam como uno de los países donde los investigadores buscarán y dijo que los nuevos coronavirus son una de sus principales prioridades.

Otros científicos creen que vale la pena buscar parientes del SARS-CoV-2 más lejos. Worobey, de la Universidad de Arizona, dijo que se han encontrado algunos coronavirus de murciélago portadores de segmentos similares al SARS-CoV-2 en el este de China y Tailandia.

“Claramente, la recombinación nos muestra que estos virus son parte de un único acervo genético a lo largo de cientos y cientos de kilómetros, si no es que miles de kilómetros”, dijo Worobey.

Colin Carlson, biólogo de la Universidad de Georgetown, sospecha que un virus capaz de producir un brote similar al de la covid podría estar al acecho aún más lejos. Los murciélagos de regiones ubicadas al este como Indonesia y tan al oeste como la India, señaló, comparten muchas características biológicas con los animales que se sabe que son portadores de virus similares al SARS-CoV-2.

“Este no es solo un problema del sudeste asiático”, dijo Carlson. “Estos virus son diversos y más cosmopolitas de lo que pensamos”.

El interés en los orígenes de la pandemia ha hecho que se preste una atención renovada a las medidas de seguridad que los investigadores están utilizando al estudiar virus potencialmente peligrosos. Para ganar las subvenciones DEEP VZN, los científicos deberán proporcionar un plan de bioseguridad, según un portavoz de USAID, que incluye capacitación para el personal, pautas sobre el equipo de protección que se debe usar en el campo y medidas de seguridad para el trabajo de laboratorio.

Si los científicos encuentran variantes más cercanas del SARS-CoV-2, no significa necesariamente que representen una amenaza mortal. Es posible que no se propaguen a los humanos o, como especulan algunos científicos, que solo causen pequeños brotes. Se sabe que solo siete coronavirus han saltado la barrera de las especies para convertirse en patógenos humanos bien establecidos.

“Probablemente hay una amplia gama de otros coronavirus que terminan sin llegar a ninguna parte”, dijo Jessica Metcalf, ecóloga evolutiva de la Universidad de Princeton.

Sin embargo, la recombinación puede convertir un virus que no va a ninguna parte en una nueva amenaza. En mayo, los investigadores informaron que dos coronavirus en perros se recombinaron en Malasia. El resultado fue un híbrido que infectó a ocho niños.

“Cuando un coronavirus que hemos monitoreado durante décadas, que pensamos como algo que nuestras mascotas pueden contraer, puede dar el salto, deberíamos haberlo visto venir, ¿verdad?”, dijo Carlson.