La mutación más preocupante de las cinco variantes emergentes del coronavirus

Cuando el coronavirus SARS-CoV-2 estalló en el mundo el invierno pasado, los científicos sabían que era malo. Pero también pensaron que era estable. Por ejemplo, los coronavirus no mutan tan fácilmente como los virus que causan la gripe, la hepatitis o el SIDA, en parte porque el SARS-CoV-2 y sus parientes usan un sistema de «corrección de pruebas» molecular para evitar errores genéticos dañinos a medida que se replican.

Los investigadores tenían razón sólo en parte. Este virus es realmente malo, pero no es tan estable después de todo. Desde que el SARS-CoV-2 se propagó de animales a humanos, ha ido adquiriendo pequeñas mutaciones aleatorias. Estas mutaciones pueden manifestarse como errores tipográficos o deleciones de una sola letra o inserciones de segmentos más largos en el código genético viral. Cuando lo hacen, la mayoría de las mutaciones matan al virus o no cambian su estructura o comportamiento.

Pero en los últimos meses, se han descubierto varias variantes nuevas del virus original, también conocidas como de tipo salvaje, que parecen causar cambios importantes en la forma en que funciona el patógeno, incluido el cambio en su infectividad. Estas versiones del virus parecen estar apareciendo en rápida sucesión en diferentes regiones geográficas, como el Reino Unido, Sudáfrica y Brasil, y en algunos casos incluso superan en número a las variantes existentes. Si bien los esfuerzos mejorados de vigilancia y secuenciación pueden explicar en parte por qué ahora aparecen estas variantes, algunas repeticiones en sus patrones sugieren que las mutaciones no son aleatorias.

«Lo que estamos viendo son mutaciones similares en múltiples lugares», dijo Adam Lauring, virólogo de la Universidad de Michigan. «Es muy sugestivo que estas mutaciones estén en el trabajo».

Específicamente, parecen ayudar a que los virus se propaguen más fácilmente y evadan el sistema inmunitario. Este mes, los investigadores informaron por primera vez que los anticuerpos de pacientes con COVID no neutralizaron por completo una variante identificada por primera vez en Sudáfrica. Algunas personas que se recuperaron de la enfermedad también parecían estar reinfectadas con el virus mutante.

Hasta el momento, las vacunas fabricadas por Moderna y Pfizer parecen ser efectivas contra las nuevas variantes, aunque Moderna ha comenzado a desarrollar refuerzos para las nuevas variantes. Dado que ambas vacunas tienen más del 90 por ciento de efectividad, aún vale la pena usar una ligera disminución en la efectividad, dicen los expertos.

«Soy optimista, no dolerá [COVID vaccines]pero obviamente, eso es algo que debemos vigilar de cerca», dijo Laurin, y agregó que en los próximos años, es posible que las empresas necesiten actualizar estas vacunas y administrar versiones más nuevas, de la misma manera que las vacunas contra la gripe se revisan cada año. La mayoría de las vacunas provocan una respuesta inmune más fuerte que la infección natural con el virus.En los ensayos clínicos de su vacuna, Moderna descubrió que los anticuerpos producidos después de la vacunación pueden durar más que los producidos naturalmente después de la infección por SARS-CoV-2.

Aquí están las cinco variantes más destacadas, enumeradas en el orden en que fueron descubiertas por primera vez por los investigadores. La lista identifica dónde apareció por primera vez cada variante y da el nombre técnico, o la designación, que los científicos usan para identificarla. (La denominación de variantes ha causado cierta confusión porque diferentes grupos de investigación usan diferentes sistemas. Esta lista usa un sistema basado en el linaje ancestral de cada variante, pero algunas variantes todavía tienen varios nombres). Las entradas también destacan mutaciones importantes en cada variante, indicadas por letras y números que indican su ubicación en la secuencia del genoma viral, y describen lo que los científicos saben o sospechan sobre los cambios.

España

Nombre: 20A.EU1, B.1.177
Mutación significativa: A222V

La variante 20A.EU1, descubierta por primera vez en España, contiene una mutación llamada A222V en la proteína de pico viral. El pico, un componente del SARS-CoV-2, se une a un receptor en las células humanas llamado ACE2, un accesorio que ayuda al virus a ingresar a esas células e infectarlas. Las proteínas de pico también son parte de los patógenos a los que se dirigen los anticuerpos humanos cuando luchan contra las infecciones. En las pruebas de laboratorio, los anticuerpos humanos fueron ligeramente menos efectivos para neutralizar los virus con la mutación A222V. En unos pocos meses, la variante 20A.EU1 se convirtió en la variante principal en Europa. Sin embargo, los epidemiólogos nunca han visto evidencia de que sea más contagioso que el virus original. Los investigadores creen que cuando Europa comenzó a levantar las restricciones de viaje el verano pasado, la variante que dominaba España se extendió por todo el continente.

REINO UNIDO.

Nombre: 20I/501Y.V1, COV 202012/01, B.1.1.7
Mutación significativa: N501Y

Los científicos del Reino Unido habían estado observando la variante B.1.1.7 durante algún tiempo antes de anunciar en diciembre que podría ser al menos un 50 % más transmisible que la forma original. La declaración se basa en datos epidemiológicos que muestran la rápida propagación del virus en todo el país.Esto ha llevado a la prohibición de viajes internacionales del Reino Unido y medidas de bloqueo más estrictas.

La variante B.1.1.7 contiene 17 mutaciones, incluidas varias en la proteína espiga. Se ha descubierto que uno de ellos, N501Y, ayuda al virus a unirse más estrechamente al receptor celular ACE2. Sin embargo, no estaba claro si la infectividad mejorada de la variante se debía solo a N501Y o si también involucraba alguna combinación de otras mutaciones de la proteína espiga.

A pesar de las preocupaciones iniciales, no hay evidencia real de que la variante sea más contagiosa para los niños que la variante original, dice Sharon Peacock, microbióloga de la Universidad de Cambridge, directora ejecutiva de la Coalition for COVID-19 Genomics UK (COG-UK) . Análisis de los cambios genéticos del virus. Tanto Pfizer como Moderna creen que sus vacunas contra el COVID-19 aún pueden combatir la B.1.1.7. Los últimos datos del Reino Unido sugieren que la variante puede ser más letal que la original, pero el análisis es preliminar.

B.1.1.7 se destaca porque ha acumulado tantas mutaciones, aparentemente simultáneamente. Laurin y otros sospechan que las mutaciones pueden haber surgido en un paciente inmunocomprometido que había estado infectado de forma crónica debido a la incapacidad para combatir el virus. Es probable que solo unos pocos de estos cambios le dieran a la variante una ventaja evolutiva y le permitieran propagarse rápidamente en el Reino Unido, dijo Scott Weaver, microbiólogo de la División de Medicina de la Universidad de Texas en Galveston. Otros simplemente van con la corriente.

Sudáfrica

Nombre: 20H/501Y.V2, B.1.351
Mutaciones notables: E484K, N501Y, K417N

La variante B.1.351 apareció aproximadamente al mismo tiempo que B.1.1.7 y se extendió rápidamente en Sudáfrica, convirtiéndose en la versión dominante en el país. Al igual que su contraparte europea, B.1.351 contiene la mutación N501Y, aunque la evidencia parece sugerir que las dos variantes surgen de forma independiente. Pero los científicos estaban más preocupados por otra mutación llamada E484K que apareció en la versión sudafricana. Los cambios genéticos pueden ayudar al virus a evadir el sistema inmunitario y las vacunas.

Usando células de levadura, Jesse Bloom, biólogo evolutivo y computacional del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson en Seattle, y su laboratorio crearon una serie de proteínas de punta en las que casi todos los más de 3800 cambios posibles en la composición de proteínas podrían ser causados ​​por Gene impulsada por mutaciones. Luego, los científicos probaron qué tan bien se unía el anticuerpo humano a cada pico alterado. Descubrieron que E484K, y mutaciones similares en posiciones específicas de la proteína, hacían 10 veces más difícil que los anticuerpos se unieran a los picos de algunas personas. El laboratorio de Bloom también descubrió que algunos cócteles de anticuerpos, como uno que actualmente están probando las compañías farmacéuticas y de biotecnología Regeneron y Eli Lilly, pueden ser menos efectivos contra la mutación presente en la variante B.1.351.

A fines de este mes, investigadores en Sudáfrica publicaron un estudio preliminar (que aún no ha sido revisado por pares) que muestra que los sueros cargados de anticuerpos de pacientes con COVID fueron mucho menos efectivos para neutralizar la variante. En otra preimpresión preliminar, publicada el 26 de enero, los científicos informaron que pusieron B.1.351 en suero tomado de personas que habían sido vacunadas con Pfizer o Moderna. Descubrieron que los anticuerpos en este suero tenían una actividad neutralizante reducida contra el mutante en comparación con la actividad contra el virus original.

Sin embargo, los anticuerpos en los tubos de ensayo no son lo mismo que las vacunas en personas reales. Ambas vacunas producen tantos anticuerpos que una caída en la actividad aún puede dejar suficientes anticuerpos para neutralizar el virus. Las vacunas también estimulan otros componentes protectores del sistema inmunitario. Aún así, Moderna ha comenzado a trabajar en refuerzos para la nueva variante.

Brasil

nombre: B.1.1.28VOC202101/02, 20J/501Y.V3, P.1
Mutaciones significativas: E484K, K417N/T, N501Y

Nombre: VUI202101/01, P.2
Mutación significativa: E484K

En enero, los investigadores informaron que habían descubierto dos nuevas variantes en Brasil, ambas descendientes de una variante ancestral común más antigua. Aunque comparten mutaciones con otras versiones recién descubiertas, parecen haber surgido independientemente de estas variantes.

De los dos, los investigadores actualmente se están enfocando más en P.1. Esta variante contiene más mutaciones que P.2 (aunque ambas tienen E484K) y se ha visto en Japón y otros países.Aunque P.1 puede haber acumulado sus mutaciones en individuos inmunocomprometidos, Emma Hodcroft, investigadora de genética de la Universidad de Berna en Suiza, dice que puede ser más difícil determinar cuándo y dónde apareció por primera vez esta variante, porque Brasil no ha secuenciado tan tanto como el Reino Unido como muchas muestras de virus

Hodcroft señaló que tanto Brasil como Sudáfrica tuvieron grandes brotes de COVID en 2022. Con tantas personas infectadas que desarrollan anticuerpos contra el virus, una versión que pueda evadir el sistema inmunológico y volver a infectar a las personas que se han recuperado podría tener una gran ventaja antes de volverse más frecuente en la población.

propagación viral y cambio

Si bien la aparición aparentemente repentina de varias variantes de la proteína espiga es preocupante, los investigadores dicen que no hay evidencia de que el virus haya cambiado fundamentalmente para mutar más rápido. Lo más probable es que la gran cantidad de casos de COVID en todo el mundo le esté dando al virus muchas oportunidades para cambiar un poco, dijo Laurin. Esencialmente, cada persona infectada es una oportunidad para que el SARS-CoV-2 se rediseñe. «Algo de esto es evolutivo, pero mucho es epidemiológico», dijo Laurin. En general, «los virus son cada vez mejores como virus».

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