Acotando el origen del coronavirus SARS-CoV-2

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Amparo Tolosa, Genotipia

 

El análisis del genoma del coronavirus SARS-CoV-2, responsable de la enfermedad COVID-9, ha proporcionado respuestas a algunas preguntas sobre el virus, pero todavía queda por resolver una de las principales, cuál es su origen exacto.

Originado en la naturaleza

Menos de dos meses después del primer caso registrado de una persona infectada por SARS-Cov-2, el análisis de la secuencia del virus lo etiquetaba de forma inequívoca como coronavirus. Este tipo de virus tiene la capacidad para saltar y adaptarse de una especie a otra causando enfermedades infecciosas denominadas  zoonóticas, lo que apuntaba a un posible origen animal para el virus. De hecho, diversos investigadores ya habían alertado de que la propiedad de saltar de una especie a otra de los coronavirus es una bomba de relojería que en cualquier momento podía originar una pandemia como la que ahora mismo nos afecta.

La caracterización de SARS-CoV-2 como coronavirus también reforzaba las primeras hipótesis de que el virus hubiera podido haber surgido en un mercado de Wuhan donde se vendían animales salvajes.  Desafortunadamente, el desmantelamiento del mercado poco después del inicio del brote impidió que se pudiera investigar en profundidad qué animal podía ser el origen de la infección.

Sin la posibilidad de comparar el genoma de SARS-CoV2 con muestras tomadas de los animales del mercado, los investigadores recurrieron a las bases de datos.  De este modo, el siguiente paso para poder estimar el origen de SARS-CoV-2 fue comparar su secuencia con la de otros coronavirus ya identificados en humanos u otras especies de mamíferos.  Esta comparación ha proporcionado información muy relevante sobre su posible origen, pero también ha planteado nuevas preguntas sobre cómo ocurrió.

Murciélagos y pangolines relacionados con el origen de SARS-CoV-2

Los primeros candidatos para ser la especie de la que proviene el SARS-CoV-2 fueron los murciélagos.  Estos animales son un reservorio muy importante de coronavirus y se han encontrado coronavirus muy similares a SARS-CoV-2 en muestras obtenidas de ellos. Sin embargo, no se ha podido establecer una relación directa entre esos coronavirus y SARS-CoV-2, lo que apunta a un posible hospedador intermedio. Un candidato posible es el pangolín. A partir de muestras tomadas de pangolines rescatados del comercio ilegal, se han identificado coronavirus muy similares a SARS-CoV-2, especialmente en una región crítica para la unión del virus a la célula huésped. Este resultado sugiere al pangolín como especie intermediaria.

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El pangolín podría ser una especie intermedia en el proceso de transferencia zoónotica del virus SARS-CoV-2 a humanos. Imagen: U.S. Fish and Wildlife Service Headquarters / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

El papel que han jugado los pangolines en la emergencia de SARS-CoV-2 (la causa de COVID-19) todavía no está claro”, ha señalado Edward Holmes, virólogo evolutivo en la Universidad de Sidney que ha participado en la caracterización del genoma del virus y la investigación sobre su origen. “Sin embargo, es llamativo que los virus del pangolín contengan algunas regiones genómicas que están muy relacionadas con el virus humano”.

Para profundizar en el tema será necesario obtener muestras de coronavirus de murciélagos de la región de Hubei, donde se originó la pandemia de COVID-19 y nuevas muestras de pangolines u otras especies.

¿Cuál es la historia evolutiva del virus?

Aunque todo apunta a que el virus SARS-CoV-2 surgió por una transferencia desde un animal, los pasos exactos se desconocen. Todavía faltan piezas en la historia evolutiva del virus para completar una imagen detallada de lo ocurrido en cada etapa. Por ejemplo, el genoma de los coronavirus obtenidos del pangolín presenta una variación en el dominio de unión de la proteína S, que interviene en la unión y entrada a las células huésped. Esta característica también está presente en el SARS-CoV-2 obtenido de humanos pero no está en los coronavirus similares aislados de murciélagos.  Esto apoyaría que el virus saltara primero de murciélago a pangolín, adquiriera ese cambio y luego saltara a humanos.

Sin embargo, el genoma de SARS-CoV-2 tiene otra característica ausente en el genoma de los coronavirus aislados de murciélagos y pangolines: una secuencia que favorece la escisión de los péptidos que forman la proteína S. Todavía no se sabe si ese cambio podría haber ocurrido en otra especie antes de la transferencia u ocurrió después, en la especie humana. Dar respuesta a esta cuestión podría ser de interés para determinar la exposición humana previa al SARS-CoV-2 .

Rechazado el origen sintético

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La comunidad científica no ha encontrado evidencias de que el virus haya sido creado. Imagen: Coronavirus, National Institute Allergy and Infectious Diseases. NIH. CC BY 2.0.

Cuando surge un patógeno tan agresivo como SARS-CoV-2 no tarda en plantearse que se trate de un arma biológica de diseño liberada intencionadamente o por accidente.

Los primeros análisis del genoma de SARS-CoV-2 apuntan a que no hay evidencias de que haya sido creado o manipulado. La estructura del genoma no es la que correspondería a la manipulación de un genoma. No hay nada que indique que ha sido creada a partir del patrón de otro virus.  Además,  su secuencia no está optimizada para dar lugar a proteínas con mayor afinidad a su receptor en el huésped. “Simplemente, no hay evidencias de que SARS-CoV-2, la causa de COVID19, surgiera de un laboratorio”, señala Holmes. “En realidad este es el tipo de evento natural de emergencia de una enfermedad del que los investigadores del área como yo mismo llevamos alertando durante muchos años”.

¿Qué preguntas quedan por responder?

El puzle del origen de SARS-CoV-2 está incompleto. Holmes confía en que el análisis del genoma de otros coronavirus obtenidos de otras especies, pueda proporcionar nueva información que aporte algunas de las piezas que faltan en la historia del virus. De momento, el análisis genómico de muestras ambientales del mercado ha revelado muestras de virus similares a las tomadas de los primeros pacientes de Wuhan. Pero algunas incógnitas se mantienen. Por ejemplo, Holmes destaca que no todos los primeros casos de infección por el virus estaban asociados a ese mercado, por lo que tal vez cómo se originó el virus sea más complejo.

Prevención para el futuro

Una tormenta epidemiológica perfecta.  Así describen Holmes y  Yong-Zhen Zhang, investigador de la Universidad Fudan en Shanghai, China, a COVID-19, la enfermedad causada por SARS-CoV-2.  Ambos autores destacan dos características del coronavirus que han contribuido a esta denominación: tiene capacidad para saltar entre especies y es un virus respiratorio muy virulento.

La propiedad de los coronavirus para saltar de una especie a otra lleva a predecir que SARS-CoV-2 no será el último que lo haga. En este sentido la investigación del coronavirus SARS-CoV-2 es vital para estar preparados para el futuro.

Holmes y Zhang ya han planteado algunas medidas que deberían tomarse para prevenir futuras pandemias causadas por coronavirus.  Entre ellas destacan la vigilancia de los coronavirus presentes en diferentes especies de mamíferos, la acción contra el tráfico ilegal de animales exóticos salvajes y la eliminación de mamíferos y aves salvajes de los mercados.

Referencias:

Zhang YZ y Holmes EC. A Genomic Perspective on the Origin and Emergence of SARS-CoV-2. Cell. 2020. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.03.035

Lam TTY, et al.. Identifying SARS-CoV-2 related coronaviruses in Malayan pangolins. Nature. 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2169-0

Andersen KG, et al. The proximal origin of SARS-CoV-2. Nat Med. 2020. https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9

Fuentes: COVID-19: the genetic quest to understand the virus. https://www.sydney.edu.au/news-opinion/news/2020/03/27/genetic-quest-to-understand-covid-19-coronavirus.html

 

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