Por qué la corona no desaparecerá y se necesitarán nuevas vacunas

Los investigadores del coronavirus se enfrentan a un rompecabezas. Desde el estallido de la pandemia, se sabe que el Sars-CoV-2 mutará con el tiempo. Esto era de esperar: los virus de la gripe hacen lo mismo. Hasta finales de 2020, se produjeron dos mutaciones al mes de media. Pero entonces surgieron repentinamente variantes de coronavirus altamente modificadas. No presentaban sólo una o dos mutaciones nuevas, sino hasta 30, suficientes para reducir la eficacia de ciertas vacunas y desencadenar mayores tasas de infección. Entender cómo se producen esas mutaciones en el virus nunca ha sido tan urgente. Un grupo dirigido por el virólogo Andreas Bergthaler aborda ahora esta cuestión en el marco de un proyecto de investigación apoyado por el Fondo Científico Austriaco FWF en el marco de su convocatoria de financiación urgente del SARS-CoV-2.

Copias defectuosas

"Los coronavirus son virus de ARN", explica Andreas Bergthaler. "Su mecanismo de copia es en sí mismo relativamente propenso a los errores". En las células vivas, el ARN se encarga de transportar la información genética almacenada en el ADN a los ribosomas, donde se producen las moléculas de proteínas según los planos que contienen. Este es el punto en el que los virus de ARN intervienen en el proceso. Como los coronavirus tienen los genomas de ARN más grandes de todos los virus conocidos, han desarrollado sus propios mecanismos de corrección para reducir la tasa de errores. "Sin embargo, los errores o mutaciones no son necesariamente una desventaja para el virus", señala Bergthaler. "Muy al contrario, esas nuevas mutaciones permiten al virus adaptarse a nuevas condiciones. Cuando comparamos los genomas actuales del virus con la secuencia de referencia, es decir, la información genética de Wuhan de 2019, vemos que el virus acumula entre 1 y 2 mutaciones cada mes", explica Bergthaler, investigador principal del CeMM - Centro de Investigación de Medicina Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias.

Mutación acelerada

Desde finales de diciembre de 2020, grupos de investigación de todo el mundo observan un nuevo fenómeno. "Seguimos encontrando nuevas variantes que mutan más fuertemente, con hasta 30 mutaciones adicionales a la vez". Se trata, por ejemplo, de la variante británica B 1.1.7 y de la sudafricana B 1.351. Es evidente que el coronavirus ha encontrado la manera de mutar más rápidamente. Los investigadores aún no comprenden del todo si se trata de una coincidencia o si hay una raíz común detrás de esta evolución, y tienen dos hipótesis para este fenómeno. "Una hipótesis es que hubo un huésped animal intermedio y que estas mutaciones se acumularon allí, pero no hay muchas pruebas de ello", dice Bergthaler, que ha estado observando la dinámica de mutación del coronavirus en Austria desde el estallido de la pandemia.

La otra hipótesis es la siguiente: "Los virus podrían haberse replicado en personas individuales infectadas durante un periodo muy largo sin ser controlados por el sistema inmunitario". Esto habría dado al virus el tiempo suficiente para acumular tantas mutaciones. Las personas con un sistema inmunitario debilitado representan este tipo de huéspedes. "Pero no creemos que esto sea en sí mismo una explicación suficiente de por qué se han acumulado tantas mutaciones", señala Bergthaler. "Esta es una de las preguntas que pretendemos responder".

Cientos de mutaciones en una persona infectada

El nuevo proyecto de investigación básica pretende comprender tanto cómo se acumulan las mutaciones en un solo organismo como cuántas de estas mutaciones se transmiten a otra persona a través del "cuello de botella" de la infección. El abanico de mutaciones dentro de una misma persona infectada es a veces significativamente mayor que el de los virus que se transmiten realmente entre personas. "Cada persona puede albergar cientos de genomas de virus con pequeñas diferencias", dice Bergthaler. "Lo importante para nosotros es poder detectar estas mutaciones de baja frecuencia. Somos capaces de identificar mutaciones que sólo están contenidas en uno de cada 100 genomas dentro de una muestra", explica Bergthaler. Otro aspecto interesante es la cronología. "Si se toman muestras de individuos concretos en varios momentos, se puede estudiar cómo cambia la distribución de las mutaciones del virus", dice Bergthaler.

Por último, los investigadores quieren investigar cuántas de las nuevas mutaciones pasan realmente por el cuello de botella de la infección. "Para ello se necesitan parejas de personas infectadas, en las que se determine quién se infectó primero y se lo transmitió a la otra persona. Los datos epidemiológicos para esto son difíciles de conseguir. Pero si lo conseguimos, podremos seguir investigando cuántas mutaciones del virus se transmiten a una persona en el momento de la infección", espera Bergthaler. Mediante métodos bioinformáticos se puede inferir cuántos virus se transmitieron realmente entre dos personas.

Para estos análisis, el equipo de Bergthaler colabora estrechamente con Christoph Bock y el Centro de Secuenciación Biomédica del CeMM, que ha realizado la mayor parte de la secuenciación del genoma completo del Sars-CoV-2 en Austria desde el comienzo de la pandemia. Un equipo de bioinformática se encarga del análisis de los datos, y las muestras proceden de lugares como el Centro de Virología de la Universidad Médica de Viena y el Hospital Kaiser Franz Josef, en el décimo distrito de Viena.

El virus no se vuelve más inofensivo

Bergthaler no comparte la suposición expresada en varios lugares de que el virus podría volverse más infeccioso y menos virulento en el curso del proceso de mutación. "En teoría, sería una buena estrategia evolutiva que un virus combinara la máxima infecciosidad con el mínimo daño al organismo anfitrión, como es el caso de algunos virus del herpes", dice Bergthaler, pero hace referencia a la variante británica: "Hay pruebas sólidas que demuestran que esta variante es más infecciosa y conduce a cursos más graves de la enfermedad y a una mayor mortalidad." A medida que avanzan las campañas de vacunación, el virus se ve sometido a una presión de selección. El investigador supone que pueden surgir nuevas mutaciones con resistencia a determinadas vacunas. Esto hace que sea aún más importante comprender los mecanismos exactos.

El proyecto de investigación de Bergthaler, que acaba de ser aprobado por la FWF, tendrá una duración de tres años. - Mucho tiempo, dado el dinamismo de la situación. Pero Bergthaler confía en que, si no surgen nuevas mutaciones peligrosas del virus, tendremos una cobertura de vacunación suficiente después del verano y estaremos superados para entonces. "El virus seguirá existiendo dentro de tres años, pero cabe esperar que para entonces tengamos la segunda, tercera o cuarta generación de vacunas y sepamos mucho más sobre los mecanismos básicos de la enfermedad de Covid-19. Y con eso, las medidas duras como los cierres ya no deberían ser necesarias", conjetura Bergthaler.