Nueva variante del coronavirus: investigador en genómica responde a preguntas clave

Lucy van Dorp Senior Research Fellow, Microbial Genomics, UCL

Se cree que una nueva variante de SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, está impulsando una mayor transmisión de la enfermedad en algunas partes del Reino Unido. El gobierno ha colocado algunas regiones, incluida Londres, bajo nuevas restricciones de coronavirus más estrictas, conocidas como Nivel 4. Las personas en las áreas de Nivel 4 no podrán reunirse con nadie fuera de su hogar para Navidad, mientras que las del resto del país solo pueden reunirse el mismo día de Navidad.

Boris Johnson, el primer ministro, y sus principales asesores científicos dijeron que la nueva variante podría aumentar la transmisión de COVID-19 hasta en un 70% y aumentar la R o el número de reproducción en 0.4.

¿Cuál es el significado de este nuevo descubrimiento? The Conversation le preguntó a Lucy van Dorp, investigadora de genómica microbiana y experta en la evolución de patógenos, algunas preguntas clave sobre lo que sabemos en este momento.

¿Qué sabemos de esta nueva variante?

La nueva variante del Reino Unido, conocida como VUI – 202012/01 o linaje B.1.1.7, fue anunciada por primera vez por Matt Hancock, el secretario de salud, el 14 de diciembre. Posteriormente fue confirmada por Public Health England y el consorcio de secuenciación COVID-19 del Reino Unido. Revisando las bases de datos de SARS-CoV-2, la primera muestra se tomó en el condado de Kent el 20 de septiembre.

La variante lleva 14 mutaciones definitorias, incluidas siete en la proteína de pico, la proteína que media la entrada del virus en las células humanas. Este es un número relativamente grande de cambios en comparación con las muchas variantes que tenemos en circulación a nivel mundial.

Hasta la fecha, los perfiles genéticos, o genomas, de esta variante se han secuenciado y compartido en gran medida desde el Reino Unido, pero se incluyen algunos en Dinamarca y dos casos en Australia. También ha habido informes de un caso en los Países Bajos. Todos estos países tienen grandes esfuerzos de secuenciación del genoma y es muy posible que estas observaciones no reflejen la verdadera distribución de esta variante del virus, que podría existir sin ser detectada en otros lugares. Sabremos más a medida que se generen y compartan más genomas.

Gracias a los esfuerzos de intercambio de datos, vigilancia genómica y resultados de la prueba COVID-19 en el Reino Unido, parece que esta variante está comenzando a dominar las versiones existentes del virus y que puede ser responsable de una proporción cada vez mayor de casos en algunas partes. del país, en particular en las regiones donde también tenemos números de casos en rápida expansión.

Siempre es muy difícil desenredar la causa y el efecto en estos casos. Por ejemplo, los aumentos en la aparición de ciertas mutaciones pueden deberse a que los linajes virales que las portan aumentan en frecuencia solo porque son los presentes en un área donde la transmisión es alta, por ejemplo, debido a actividades humanas o elección de intervenciones.

Aunque esto todavía es una posibilidad, hasta ahora hay suficientes observaciones preocupantes para que esta variante justifique una caracterización, vigilancia e intervenciones muy cuidadosas para frenar la transmisión.

¿Es más peligroso?

Chris Whitty, el director médico, declaró claramente que hasta la fecha no había evidencia de que esta variante altere la gravedad de la enfermedad, ya sea en términos de mortalidad o la gravedad de los casos de COVID-19 para los infectados. Se está trabajando para confirmar esto.

¿Cómo ocurren las mutaciones del virus?

Las mutaciones son una parte natural de la evolución del virus. En el caso del SARS-CoV-2, estas mutaciones pueden surgir debido a errores aleatorios durante la replicación del virus, ser inducidas por proteínas antivirales dentro de las personas infectadas o mediante una mezcla genética, conocida como recombinación. Aunque actualmente no se detectan signos de recombinación en el SARS-CoV-2.

Se espera que la mayoría de las mutaciones virales no tengan ningún impacto. Por ejemplo, cuando nuestro equipo evaluó los reemplazos de mutaciones individuales en más de 50,000 genomas de la primera ola de la pandemia, no detectamos ninguno que alterara significativamente la aptitud viral: la capacidad del virus para sobrevivir y reproducirse.

Sin embargo, de vez en cuando una mutación, o en este caso una combinación particular de mutaciones, puede tener suerte y ofrecer al virus una nueva ventaja. Los virus que portan estas combinaciones de mutaciones pueden aumentar en frecuencia por selección natural dado el entorno epidemiológico adecuado.

¿De dónde vino la variante?

En este momento, no lo sabemos. Hasta la fecha, los científicos no han identificado ningún virus estrechamente relacionado para respaldar la teoría de que la variante se había introducido desde el extranjero. Los patrones de mutaciones observados apoyan más un período prolongado de evolución adaptativa, probablemente en el Reino Unido, según los datos actuales.

Se han observado patrones de mutación similares a estos en la evolución del SARS-CoV-2 en pacientes con infección crónica con sistemas inmunitarios más débiles. La hipótesis actual es que tal escenario de infección crónica, en un solo paciente, puede haber jugado un papel en el origen de esta variante. Esto seguirá siendo investigado.

¿Cuántas variaciones de SARS-CoV-2 hemos encontrado?

Hay muchos miles de linajes de SARS-CoV-2 que difieren en promedio solo en un pequeño número de mutaciones definitorias. Sigue siendo cierto que el SARS-CoV-2 actualmente en circulación mundial tiene poca diversidad genómica. Las sutilezas en las mutaciones llevadas en diferentes linajes pueden, sin embargo, ser muy útiles para reconstruir patrones de transmisión.

Como ejemplo, el trabajo temprano en la pandemia utilizó asignaciones de linaje para identificar al menos mil introducciones de SARS-CoV-2 en el Reino Unido.

¿Por qué este es diferente?

Es importante señalar que muchas de las mutaciones que definen la variante del Reino Unido se han observado en el SARS-CoV-2 antes e incluso a veces bastante temprano en la pandemia.

Sin embargo, la variante o linaje del Reino Unido se define por un número y una combinación inusuales de mutaciones. Se ha demostrado previamente que una de estas mutaciones, N501Y, aumenta la unión del virus a los receptores en nuestras células. N501Y se secuenció por primera vez en un virus en Brasil en abril de 2020 y actualmente está asociado con una variante del SARS-CoV-2 que también está aumentando en frecuencia en Sudáfrica, un linaje independiente de B.1.1.7 que también es motivo de preocupación.

Las deleciones particulares identificadas en la proteína de pico de B.1.1.7 han aparecido en muchos otros linajes del virus con una frecuencia creciente y también se observan en infecciones crónicas donde pueden alterar la antigenicidad (reconocimiento por anticuerpos inmunes). Estas deleciones también pueden estar asociadas con otras mutaciones en la región de unión de la proteína de pico del coronavirus, incluidas las observadas en infecciones entre visones de granja y una mutación que se ha demostrado que desempeña un papel en la capacidad del virus para evadir el sistema inmunológico en humanos. B.1.1.7 también alberga un gen ORF8 truncado, con deleciones en esta región asociadas previamente con una disminución de la gravedad de la enfermedad.

El efecto funcional de estas mutaciones y deleciones, particularmente cuando se encuentran en la combinación informada en B.1.1.7, aún está por determinar. El elevado número de mutaciones y el reciente aumento de la prevalencia de esta variante en particular, junto con la relevancia biológica de algunos de los candidatos a mutación, enfatiza la necesidad de un estudio en profundidad.

¿Qué significa esto para la vacuna?

Por el momento no lo sabemos. Aunque debemos estar seguros de que las vacunas estimulan una amplia respuesta de anticuerpos a toda la proteína de pico, se prevé que su eficacia no se verá afectada significativamente por mutaciones. Esto ya se está probando.

Sin embargo, existe una creciente evidencia de que otras especies de coronavirus estacionales exhiben cierta capacidad para escapar de la inmunidad durante períodos de tiempo más largos.

Por lo tanto, es concebible que podamos llegar a un punto en el que se nos exija actualizar nuestras vacunas COVID-19, como lo hacemos para la influenza, para reflejar las variantes en circulación en ese momento. Es demasiado pronto para decir si este será el caso ahora, pero la secuenciación extensa del genoma, el intercambio de datos y la notificación estandarizada de variantes serán vitales para informar estos esfuerzos.