El papel de las mutaciones del virus SARS-CoV-2 en la pandemia de COVID-19 (Parte I)

Desde la aparición de los primeros casos de infección por el virus SARS-CoV-2 (estimada a mediados de noviembre de 2019), hasta el 28 de febrero de 2022, se han confirmado más de 436 millones de casos, así como cerca de 5 millones 956 mil muertes atribuibles a la enfermedad COVID-19 en todo el mundo. En México, se han identificado más de 5.5 millones de casos y desafortunadamente, más de 318 mil personas han perdido la vida por esta condición. Durante más de dos años de circulación, el virus ha ido cambiando y mejorando su adaptación, por lo que conocer esas modificaciones adquiridas y entender el impacto que puedan tener en el curso de la pandemia, son útiles para entender la evolución del virus y para dirigir las medidas de prevención con base en evidencia.
Esta serie de dos publicaciones tiene como objetivo explicar, desde el punto de vista virológico, cómo y por qué el virus SARS-CoV-2 ha cambiado, describir las características de la variante Ómicron y las implicaciones de sus mutaciones en el aumento reciente de casos en el mundo. Finalmente, se explicará el posible comportamiento del virus hacia la recta final de la pandemia.

Por Noé Escobar Escamilla*

Foto: Luis Barrón

Después del aumento más importante de casos que ha habido en nuestro país desde que inició la pandemia, afortunadamente la tendencia continúa a la baja. Sin embargo, la pandemia aún no termina y el virus seguirá cambiando, por lo que, en esta primera entrega se describe cómo se originan las variantes del virus, qué hace distinta a Ómicron de otras variantes y lo que sabemos en este momento sobre el impacto de sus mutaciones en diferentes aspectos como la transmisión, y las vacunas.

Mutaciones, variantes y cómo se generan
Ambos términos se han vuelto populares últimamente, a pesar de que son parte del estudio constante de la vida y de la evolución. Una mutación es un cambio a nivel genético y, en un virus, una variante se define por un conjunto de mutaciones y puede recibir diferentes nombres como serotipo, genotipo, subgenotipo, linaje o sublinaje; aunque de distinto nombre, todos ellos son en sí variantes de una cepa original.
Los virus mutan y seguirán haciéndolo, nos guste o no, nos afecte o no. Lo relevante radica en qué tan rápido lo hacen y en las oportunidades que tienen para hacerlo. Cuando una persona se infecta, se vuelve una máquina productora de millones de partículas virales; sin embargo, ni la máquina ni el mismo virus son perfectos, así que los millones de copias tendrán sutiles diferencias a nivel genético.
Dentro del individuo, la selección natural aplica diferentes presiones sobre las partículas, lo que deriva en la selección de aquellas cuyas mutaciones representen una ventaja biológica, por ejemplo, para ser transmitidas a otro individuo. Para que una nueva variante pueda establecerse en la población, primero debe lograr transmitirse de un individuo a otro, superando diferentes etapas: primero, ser seleccionada y replicarse en el individuo; después, salir de él en una cantidad suficiente que, al entrar en contacto con un segundo individuo susceptible de infectarse, ingresar en él y sobrepasar sus mecanismos de defensa naturales, permita que unas cuantas partículas logren establecerse finalmente, replicarse y transmitirse de nuevo.

Algunos virus como el SARS-CoV-2 no solo se replican entre una misma especie, sino que pueden saltar de una a otra, por lo que este proceso se vuelve más complejo y requiere más tiempo. Hablando de una epidemia o de una pandemia, en las que se produce un número importante de casos en diferentes lugares de forma simultánea, el proceso dará lugar a diferentes variantes circulando al mismo tiempo, incluso en el mismo lugar.


Estas variantes tendrán características diferentes en mayor o menor grado, así que inicialmente co-circularán y eventualmente, comenzarán una competencia y desplazamiento por parte de aquellas que tengan mayores ventajas selectivas. De esta manera, durante la pandemia han surgido y se han recambiado las diferentes variantes del SARS-CoV-2 consideradas de preocupación (VOC, por las siglas en inglés de Variant of Concern) como Alfa, Beta, Gamma y Delta.
En un evento epidémico o pandémico, la diversificación genética del agente causante (traducido como el surgimiento de variantes) es proporcional al número de casos. A su vez, el número de casos está relacionado no solo con las características del virus (como su transmisibilidad, virulencia y tasa de mutación), sino también con las del hospedero (como su susceptibilidad) y con factores ambientales (como la presencia de vectores o de condiciones que facilitan la propagación).
En el caso del SARS-CoV-2, ahora conocemos mejor las características que permiten su transmisión y, por ende, su diversificación: es un virus que no muta tan rápido ni tan frecuente en comparación con otros virus respiratorios, pero los cientos de millones de casos que ha causado en más de dos años de su existencia –aún no se conoce la fecha exacta en que pudo haberse originado– le han supuesto cientos de millones de oportunidades de cambiar en un corto tiempo. Respecto de la susceptibilidad del hospedero, a pesar de que el virus es capaz de infectar tanto a individuos vacunados como no vacunados, hay una diferencia clara e importante entre estos dos grupos en relación con la gravedad de la enfermedad, al tiempo en que el virus se mantiene replicándose en el organismo y en que puede liberarse y contagiar. De la misma forma, hay una diferencia entre individuos sanos e individuos con comorbilidades, sobre todo enfermedades crónico-degenerativas. Finalmente, en cuanto a las condiciones ambientales, hoy sabemos que la transmisión más eficiente se presenta en lugares aglomerados y/o con poca ventilación.

¿Qué podemos hacer para evitar que el virus mute?
Nada, es parte de su naturaleza y de la de todos los organismos.

¿Seguirán surgiendo variantes?
Desde luego, mientras el virus siga existiendo continuará cambiando: la rapidez con la que lo haga, la forma en que cambie y las consecuencias de sus cambios dependen en gran medida del número de casos que sigan ocurriendo.

¿Qué podemos hacer para minimizar el impacto de las variantes?
Disminuir el número de casos, no hay otra opción mejor.

¿Cómo lo hacemos? A través de las medidas de prevención que ya conocemos –las que sí funcionan–: vacunación y refuerzo, uso de cubrebocas, higiene de manos, sana distancia (hoy en día traducida en evitar lugares saturados, reuniones innecesarias y disminuir el número de personas en un mismo lugar) y ventilación de espacios. No está de más enfatizar que estas medidas en su conjunto continúan –y seguramente continuarán– siendo efectivas para minimizar el riesgo de infección por cualquier variante del virus.

Sobre el posible origen de Ómicron
A finales de noviembre, Sudáfrica y Botswana, a través de su sistema de vigilancia genómica, identificaron y notificaron la presencia de una variante con un número inusual de cambios, incluyendo más de 30 en su proteína S, que es la encargada de unir al virus con la célula del tracto respiratorio a través del receptor ACE2.
A dos meses y medio de eso, con los datos genéticos del virus disponibles al 7 de febrero, se observa que Ómicron claramente ha desplazado a Delta en la mayoría de países, incluido México. Ahora bien, la atípica cantidad de mutaciones entre Ómicron y el resto de VOC hace que resulte complicado establecer una relación ancestral con ellas, de tal forma que en este momento es difícil tener una inferencia razonable sobre dónde, cómo y cuándo surgió. Sin embargo, existen tres teorías que podrían explicarlo: 1) Generación a través de una velocidad evolutiva acelerada y no observada en variantes previas. Esta posibilidad considera la combinación de dos eventos: primero, que la variante pudo generarse a través de una velocidad de cambio atípicamente rápida en la población y segundo, que esta pasó desapercibida por los sistemas de vigilancia genómica de los diferentes países, hasta que fue identificada en Sudáfrica.

¿Qué tan posible es no detectar una variante? La infraestructura tecnológica de todas las naciones ha hecho posible obtener más de 8 millones 100 mil genomas virales, lo que representa casi el 2% de los casos confirmados –los casos totales son desde luego más que esos–. Dicho porcentaje puede parecer pequeño, pero hace del SARS-CoV-2 el virus del que más genomas se han obtenido y el más estudiado a nivel genético en toda nuestra historia. 2) Hipermutación en un paciente con infección crónica. Se han documentado infecciones persistentes con duración de meses en pacientes inmunocomprometidos.


En estos casos, el virus continúa activo y replicándose por tiempos prolongados, lo que no solo le da una mayor oportunidad de cambiar, sino que, además, le permite entrar en contacto prolongado con los mecanismos de la respuesta inmune, lo que acelera la selección de cambios que favorecen la evasión a los mismos.

No obstante, sabemos que las diferentes mutaciones de Ómicron actúan en conjunto, y eso se logra mediante un tiempo determinado de selección, que se estima mayor que la duración de las infecciones crónicas; a menos que haya surgido del contagio entre un grupo de individuos inmunocomprometidos infectados. 3) Origen a partir del salto de variantes entre el humano y otros animales. De inicio debemos considerar dos antecedentes: primero, los receptores ACE2 se encuentran en células de diferentes mamíferos y segundo, el origen más probable del SARS-CoV-2 es de tipo zoonótico, lo que significa que llegó al humano a través de un intermediario animal. La tercera teoría supone un primer salto de un virus de humano a un roedor y un segundo salto del roedor al humano, debido principalmente a dos hallazgos: i) Ómicron contiene mutaciones de virus mantenidos en roedores y ii) Esta variante es en realidad un conjunto de cuatro sublinajes denominados BA.1, BA.1.1, BA.2 y BA.3, los cuales son tan diferentes entre sí, como lo son las diferentes VOC. Entonces, la teoría supone que cada sublinaje pudo haber derivado de un salto diferente entre diferentes especies. A través de cualquier explicación, es necesario conocer el origen de Ómicron, para identificar la o las potenciales fuentes de futuras variantes con características mejoradas de transmisión y evasión.

Ómicron y puebas de diagnóstico
Existen dos tipos de pruebas con utilidad diagnóstica: las pruebas de detección del material genético viral, principalmente aquellas basadas en PCR (por las siglas en inglés de Polymerase Chain Reaction) y las de detección de antígeno, que identifican principalmente a la nucleoproteína del virus. El éxito de ambos tipos de pruebas radica en gran medida en la detección de fragmentos de genes o de la proteína del virus que sean conservados, es decir, que típicamente no cambien o casi no cambien, a fin de garantizar el diagnóstico independientemente de la variante que infecte al paciente. Entonces, es lógico pensar que las múltiples mutaciones de Ómicron podrían afectar su detección.
En realidad, esta variante no afecta significativamente al diagnóstico por diferentes razones: comenzando por las pruebas de PCR, i) de los cientos de estuches para realizar el diagnóstico que se han desarrollado, pocos de ellos detectan el gen S que, como se ha mencionado, es donde existe la mayor cantidad de mutaciones. ii) Los estuches incluyen la detección de al menos dos genes del virus. Incluso si se hiciera un diagnóstico utilizando uno de los pocos estuches que detectan el gen S y este no llegara a identificarse por el número de cambios, el o los genes restantes permitirían definir una muestra como positiva, debido a que prácticamente desde el inicio de la pandemia la detección de un solo gen del virus es suficiente en regiones con alta prevalencia (lo que en este momento sucede en la mayoría de países), de acuerdo con los lineamientos de la OMS. En cuanto a las pruebas de antígeno, es razonable hipotetizar que tampoco se ven afectadas por el número de mutaciones, debido a que estas no se encuentran en la nucleoproteína. Los posibles resultados falsos negativos en este tipo de pruebas pueden explicarse por la diferente sensibilidad (cantidad mínima de proteína que pueden detectar) de las pruebas y sobre todo, por aplicarse fuera de los tiempos recomendados.

Tiempo de liberación del virus
Se ha observado que esta variante se replica menos en las vías respiratorias inferiores, en comparación con otras VOC. Esto puede explicar en parte una mayor proporción de casos de enfermedad leve, pero también, una liberación más prolongada del virus durante la fase aguda.
Esto último tiene consecuencias en el periodo de aislamiento, ya que, a finales de enero, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos recomendaron disminuir el periodo de aislamiento de los casos positivos a al menos cinco días. Sin embargo, ante la posibilidad de que el virus siga liberándose aún en ese tiempo, una opción es seguir conservando el aislamiento unos días más, por ejemplo, diez días como se recomendaba el año pasado.

Evasión de los anticuerpos y vacunas
Una variante con más cambios que la utilizada para formular las vacunas, hace que dependamos más de las dosis de refuerzo para conservar la efectividad contra ella. No obstante, es necesario enfatizar que ya se ha demostrado que los esquemas completos de vacunación y las dosis de refuerzo son efectivos contra Ómicron y que hasta el momento no ha surgido ninguna VOC que evada por completo a la respuesta inmune.
Si bien es cierto que en este momento la prioridad mundial es la distribución equitativa y aplicación masiva de las vacunas disponibles, en cuanto la situación epidemiológica lo permita, será necesaria la evaluación y aplicación de versiones actualizadas, formuladas a base de Ómicron y/o de nuevas variantes que puedan surgir, lo que, como hasta ahora, será de gran utilidad para minimizar el impacto de la infección a nivel poblacional.
Como ha podido leerse, hay una clara relación entre los aspectos genéticos de la variante Ómicrón y algunas implicaciones en la infección y en aspectos fundamentales de la prevención de contagios.
En la segunda entrega de esta reseña se explicarán algunos aspectos evolutivos del virus, que han llevado a su diversificación desde la versión original hasta los sublinajes de Ómicrón (como BA.2 que en este momento se encuentra causando un rápido aumento de casos en algunos países como Dinamarca, Suecia e India, desplazando a BA.1) y algunas perspectivas sobre la propagación del virus y el curso de la enfermedad a casi dos años de la declaratoria de pandemia.

+Noé Escobar es Químico Bacteriológo Parastitólogo, además de Maestro y Doctor en Ciencias en Biomedicina y Biotecnología Molecular por el Instituto Politécnico Nacional (IPN). Es investigador en la Secretaría de Salud y se dedica al estudio genético de diferentes virus de importancia epidemiológica. Twitter: @NoEsc14

Publicado por adrianaesthela

Reportera

Un comentario en “El papel de las mutaciones del virus SARS-CoV-2 en la pandemia de COVID-19 (Parte I)

Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: