Análisis: “El material genético del Coronavirus, su origen y el esfuerzo mundial para combatirlo”, por Dardo Martí


Lee las últimas noticias del coronavirus haciendo click aquí


Se “viralizó”

 

Los últimos días del mes de diciembre de 2019, en un lugar muy lejano llamado Wuhan, capital de la provincia de Hubei en China, se detectó un virus que causaba un síndrome respiratorio agudo severo (con las siglas en inglés SARS) en los seres humanos, que no podía ser diagnosticado con los reactivos utilizados para los virus SARS conocidos hasta el momento. Luego, la historia pública conocida, una guerra sanitaria que ha desatado la humanidad toda contra la enfermedad COVID-19 provocada por un coronavirus (Coronaviridae) el SARS-CoV-2, donde todos los recursos humanos y económicos fueron puestos a disposición, y parecen insuficientes para ganar una batalla que se ha presentado de extrema dificultad, incluso para los países más desarrollados, superando cualquier predicción pesimista en demanda de infraestructura sanitaria, número de contagios y muertes. 

 

Este escenario además, ha desatado un hecho histórico sin precedentes, ya que la ciencia mundial funciona de una determinada manera, donde se suman las colaboraciones y se diluyen fronteras, pero siempre se puede observar alguna demora en la publicación de resultados, aportes y ayudas, por la necesidad de resguardar los derechos de autor, la de la primicia al publicar, las patentes, y por qué no también algún comportamiento de mezquindad, que puede aparecer en el colectivo humano, del que todos formamos parte.

 

Sin embargo, en esta batalla se ha visto cómo toda la ciencia del planeta se puso a trabajar sin descanso para aportar soluciones, un ejemplo de esto, es que solo 63 días después de publicado el primer genoma del nuevo coronavirus, se comenzarán las pruebas piloto de una vacuna, y que los aportes desinteresados de los principales laboratorios del mundo puedan verse reflejados en sitios como el GISAID (Iniciativa global para compartir todos los datos de Influenza), cuya base de datos de secuencias y nuevos descubrimientos sobre el SARS-CoV-2, crecen minuto a minuto, y son una fuente de información muy valiosa para todos los científicos del mundo; o bien nextstrain.org, donde podemos seguir la expansión de los distintos linajes (variantes) del virus, por todo el mapamundi, ¡todo en tiempo real!.

 

De ahí que estudios internacionales de la segunda semana de abril, señalan que las publicaciones científicas sobre COVID-19 se duplican cada dos semanas desde que se inició la pandemia de esta enfermedad, a un ritmo de más de quinientos artículos científicos por cada día (leyó bien, 500 diarios) en el caso del repositorio de revistas Dimensions, el más importante en estos momentos, y 1000 publicaciones nuevas por semana para el caso de PubMed. Asimismo, estos estudios mencionan que el 75% de los trabajos publicados (3 de cada 4) están disponibles libremente en Internet, un fenómeno que nunca antes se había visto en el ámbito científico ni bibliométrico, hecho que ya cambió para siempre la forma en que se publicará en ciencia.

 

El antiguo sistema del manuscrito que era analizado por un editor y la designación de referees que tardaban meses en aceptar una publicación, feneció para siempre, naciendo el preprint que ya es más importante que el paper, aunque las opiniones a favor y en contra de este cambio se multiplican, en esta pandemia, una hora parece ser mucho tiempo. En consecuencia, dentro del tsunami de información que se genera a cada momento en este 2020, hace muy pocos días, se publicó un artículo científico donde se describe un coronavirus de altísima similitud genética con el SARS-CoV-2, este primo hermano del coronavirus humano, se encontró en una población de pangolines (Manis javanica) del sur de China.

 

Ahora hay una gran pregunta que rodea al mundo del conocimiento ¿son los pangolines y/o los murciélagos, hospedadores intermediarios previos al hombre?, no tenemos una respuesta a esa pregunta, y existe la posibilidad de que no sea respondida fácilmente, porque el virus hallado en algunas de las superficies del mercado de mariscos de Wuhan, bien podría haber sido depositado por la infección de un animal silvestre portador y que fuera manipulado allí, como también puede que lo haya dejado un ser humano, de los tantos asintomáticos que hoy pueden verse por el mundo, mostrando que el virus está desde hace mucho tiempo en los seres humanos, el suficiente para adquirir nuevas mutaciones (o recombinando) y adaptarse completamente a la infección de nuestra especie, y así, la idea de hallar un hospedero intermedio, se hace cada vez menos plausible.

 

¿Qué hicieron los científicos argentinos del Malbrán?

 

El Servicio de Virosis Respiratorias y la Plataforma de Genómica y Bioinformática del Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas de la Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud (INEI-ANLIS), Doctor Carlos G. Malbrán, dependiente del Ministerio de Salud de la Nación, liderado por la doctora Elsa Baumeister, ha logrado «tomar una instantánea» en esta carrera vertiginosa global, secuenciando el genoma completo de tres virus Sars-Cov-2, aislados de tres pacientes de 47(18/03), 51(07/03) y 73(22/03) años en territorio argentino, la secuencia obtenida de cada muestra fue de 29903 bases y cada base fue leída y confirmada 5000 veces, en las millones de copias que ingresan al secuenciador automático, en este caso una tecnología moderna llamada secuenciación por síntesis (SBS) que permite estos volúmenes de trabajo y de precisión.

 

Estos resultados fueron enviados el 06 de abril a los científicos del GISAID con base en Alemania, quienes verificaron su calidad (curado hecho por prestigiosos científicos de todo el mundo), aceptaron el aporte y los datos enviados por los argentinos fueron agregados a la esa base de datos global, que como mencionábamos antes, está creciendo a pasos de gigante, para dar solo un ejemplo de lo que estamos intentando relatar, en el GISAID había aproximadamente 4600 genomas de COVid-19 secuenciados el 08/04/2020, hoy 19/04 hay 10365, de los cuales tres fueron aportados por los científicos argentinos.

 

Con la contribución de éstos centros de alta tecnología a nivel mundial, hoy nos enteramos también en tiempo real, que el virus Sars-CoV-2, tiene una determinada homogeneidad en las bases de su molécula de material genético (hasta ahora se han encontrado de 0 a 20 cambios en todo el genoma), conocido como “conservación”, así las cosas, ya podemos decir que las cepas halladas en Argentina, han incorporado mutaciones que las hace diferentes y distinguibles de la primera secuenciada en Wuhan, y se asemejan en un 99,73 % con esta y en un 99,98 % entre sí.

 

A partir del trabajo de los científicos argentinos, se podrán seguir los linajes del coronavirus humano que se establezcan en nuestra región como una cepa autóctona, con características distintivas y diferentes a las conocidas para otros lugares del mundo, esto puede ser peor para todos nosotros, o no, no lo sabemos, pero es muy bueno que podamos “seguirle los pasos” muy de cerca, para anticiparnos y conocer lo más rápidamente posible sobre el surgimiento de esas nuevas variantes.

 

De modo que, sirve además para conocer si los kits de RT-PCR que han sido validados y recomendados por la OMS (Organización Mundial de la Salud), que la autoridad sanitaria argentina está utilizando, y fueron diseñados en base a los primeros virus aislados en China, siguen siendo útiles con las cepas actuales que circulan en nuestro país. Finalmente, esta información precisa y exacta de la secuencia genética del virus que infecta a humanos en la región, es un aporte vital para el desarrollo de futuras vacunas, y las diferentes variantes de estas que puedan o deban potencialmente ser diseñadas para luego producir a escala global, como ocurre actualmente con la gripe común.

 

¿Por qué RT-PCR y no PCR?

 

Por qué decimos que la detección del SARS-CoV-2 (COVID-19) debe realizarse con una RT-PCR y no con una PCR a secas? La PCR (reacción en cadena de la polimerasa) o también llamada en la jerga, PCR de punto final, es la que estamos acostumbrados a oír con mucha frecuencia, porque resuelve casos en la justicia o relaciones de parentesco, diagnostica enfermedades y hasta puede detectar e identificar la presencia de cualquier ser vivo en una muestra extremadamente pequeña, por su capacidad de amplificar millones de veces (exponencialmente) la muestra detectada, como una fotocopiadora, incluso de seres no vivos como los coronavirus, pero eso, es para otra historia.

 

La técnica de PCR se le ocurrió al Dr. Kary Mullis, un día mientras manejaba su coche en California, y por ello le otorgaron el Premio Nobel de química en 1993, es una técnica muy simple e ingeniosa, que utiliza una proteína termoestable que en la naturaleza se encarga de reproducir (copiar, multiplicar) el ADN de una bacteria capaz de vivir en aguas a altas temperaturas (termales),  por lo que esta proteína (llamada Taq polimerasa) necesita de cambios de temperatura para iniciar su trabajo de “fotocopiadora”, además necesita de un trocito de ADN llamado cebador (primer en inglés) que sea exactamente complementario (idéntico) a una parte o fragmento del ADN que se quiere estudiar, si en el ADN que queremos estudiar existe ese fragmento, por más que sea pequeño entre millones de secuencias, ellos se encuentran y aparean, la proteína en un medio acorde y con la temperatura adecuada, detecta ese apareamiento de secuencias complementarias y comienza a copiar todo el ADN que sigue a ese fragmento, millones de veces por cada copia que encuentra, si no existe ese fragmento idéntico, la proteína no puede hacer las copias, entonces nada se amplifica y el resultado es negativo.

 

Ahora bien, el material genético de los coronavirus no es ADN, es una variante de ácido nucleico, capaz de contener el mismo código genético, solo que en la “escritura de los genes”, está cambiada una letra por otra (la T se sustituye por una U), y se llama ARN. Pero además, en lugar de tener una estructura de doble hélice como nuestro ADN, es de cadena simple, llamado ARN monocatenario y en este caso positivo.

 

Este sistema, tiene la ventaja (para el virus) que apenas ingresa a la célula huésped, y antes del llegar al núcleo de la misma, ya comienza a dar órdenes a la célula que invade, para que empiece a trabajar en copiar millones de nuevos virus entre otras cosas. En consecuencia, si queremos detectar un coronavirus con PCR, tenemos que utilizar otra proteína llamada transcriptasa reversa (RT), que tiene la función de sintetizar ADN a partir de ARN monocatenario, entonces una vez que la RT nos traduce el ARN en ADN, ya podemos utilizar ese “molde” para realizar la PCR que detectará el fragmento exacto buscado por el cebador y lo amplificará millones de veces, para que lo podamos observar o hacer lo que queramos. 

 

Ahora bien, la utilización de la proteína transcriptasa reversa (RT) en las técnicas de amplificación de ADN, frecuentemente se la confunde con la técnica RT-PCR (PCR en Tiempo Real o Q-PCR), que tiene la capacidad de cuantificar el producto de esa amplificación, dicho en otras palabras, puede decirnos en tiempo real, la cantidad de copias de ese ADN que la máquina está obteniendo, y como dijimos, se utiliza hoy en todo el mundo para diagnosticar la COVID-19, por su validación y sensibilidad, que la distingue de los test rápidos desarrollados hasta hoy, pero en algunos minutos, mucho de lo aquí escrito, puede cambiar.

 

Por Dardo Martí, investigador CONICET y ex decano de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la UNaM (Universidad Nacional de Misiones)

LA REGION

NACIONALES

INTERNACIONALES

ULTIMAS NOTICIAS

Newsletter

Columnas