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COVID-19

Logran una 'instantánea' de los orígenes de la pandemia

jueves 16 de abril de 2020, 10:37h

Red filogenética de 160 genomas de SARS-CoV-2. Foto: Fluxus

Un equipo multidisciplinar de investigadores de la Universidad de Cambridge, bajo la dirección del profesor Peter Foster, y ayudados por científicos alemanes de la Universidad de Leuven y del Centro médico universitario de Hamburgo-Eppendorf, ha conseguido una “instantánea” de los orígenes de la pandemia gracias al análisis de redes genéticas.

En otras palabras, estos científicos han reconstruido los primeros “caminos evolutivos” de COVID-19 en humanos, a medida que la infección se extendió desde Wuhan a Europa y América del Norte, utilizando técnicas de redes genéticas.

Según detallan en el estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), al analizar los primeros 160 genomas completos del virus SAR-CoV-2 que secuenciaron de pacientes infectados, llevaron a cabo un mapa de la propagación a través de sus mutaciones, lo que crea diferentes linajes virales.

El profesor Peter Foster, especialista en Genética de la Universidad de Cambridge, reconoce que “hay demasiadas mutaciones rápidas para rastrear cuidadosamente un árbol genealógico de la enfermedad COVID-19. Utilizamos un algoritmo matemático de red para visualizar simultáneamente todos los árboles plausibles”.

Estas técnicas son principalmente conocidas por mapear los movimientos de poblaciones humanas prehistóricas a través del ácido desoxirribonucleico (ADN). “Creemos -señala este científico- que es la primera vez que se han utilizado para rastrear las rutas de infección de un coronavirus como el que produce la enfermedad COVID-19”.

Tipos A, B y C en los orígenes de SARS-CoV-2

Este equipo de científicos utilizó datos de genomas de virus muestreados de todo el mundo entre el 24 de diciembre de 2019 y el 4 de marzo de 2020. La investigación reveló tres variantes distintas desde los orígenes de la pandemia. Consisten en grupos de linajes estrechamente relacionados que ha denominado A, B y C.

El profesor Forster y su equipo descubrió que el tipo más cercano al detectado en murciélagos, el tipo A, el “genoma del virus humano original”, estaba presente en Wuhan, pero sorprendentemente no era el tipo de virus predominante de la ciudad.

Se vieron versiones mutadas de A en pacientes estadounidenses que, según informes oficiales, vivían en Wuhan, y se encontró una gran cantidad de virus de tipo A en pacientes de EE UU y Australia.

El principal tipo de virus de Wuhan, el denominado con la letra B, prevaleció en pacientes de todo el este de Asia. Sin embargo, la variante no viajó mucho más allá de la región sin más mutaciones, lo que implica una “resistencia” contra este tipo de fuera de Asia Oriental, según los investigadores.

La variante C es el tipo europeo principal, que se encuentra en pacientes de Francia, Italia, Suecia e Inglaterra. Está ausente de la muestra continental china del estudio, pero se ha visto también en Singapur, Hong Kong y Corea del Sur.

Técnicas de redes genéticas

El nuevo análisis también sugiere que una de las primeras introducciones del virus en Italia se produjo a través de la primera infección alemana documentada el 27 de enero, y que otra ruta temprana de infección italiana se relacionó con un “grupo de Singapur”.

Es importante destacar que los investigadores dicen que sus técnicas de redes genéticas rastrearon con precisión las rutas de infección establecidas: las mutaciones y los linajes virales se unieron a los puntos entre los casos conocidos.

Como tal, los científicos argumentan que estos métodos filogenéticos podrían aplicarse a la secuenciación más reciente del genoma del SARS-CoV-2, para ayudar a predecir futuros puntos calientes globales de transmisión y aumento de la enfermedad.

Para Foster, “el análisis de la red filogenética tiene el potencial de ayudar a identificar las fuentes de infección del coronavirus indocumentadas, que luego se pueden poner en cuarentena para contener una mayor propagación de la enfermedad en todo el mundo”. El software utilizado en el estudio, así como las clasificaciones para más de un millar de genomas y recuentos de coronavirus, está disponible de forma gratuita en Internet.


Primeras etapas de la pandemia

Profundizando en las variantes del coronavirus, la A, más estrechamente relacionada con el virus encontrado tanto en murciélagos como en pangolines, se describe como “la raíz del brote”, los orígenes de la pandemia. El tipo B se deriva de A, separado por dos mutaciones, y el C es, a su vez, hijo de B.

Respecto a este subtipo, su localización en Asia Oriental podría resultar de un cuello de botella genético que ocurre cuando, en el caso de un virus, se establece un nuevo tipo a partir de un pequeño grupo aislado de infecciones.

El profesor Forster argumenta que hay otra explicación que vale la pena considerar. “El virus de tipo B de Wuhan podría adaptarse inmunológica o ambientalmente a una gran parte de la población de Asia oriental. Es posible que necesite mutar para superar la resistencia fuera de esta región. Parece que, en esta fase inicial, vemos una tasa de mutación más lenta en Asia oriental que en otros lugares”.

En este sentido, hace hincapié en que “la red viral que hemos detallado es una instantánea de las primeras etapas de una epidemia, antes de que los caminos evolutivos de COVID-19 se oscurezcan por un gran número de mutaciones. Es como atrapar una supernova incipiente en el acto”.

Desde que se realizó este estudio, el equipo del profesor Foster ha extendido su análisis a un total de 1.001 genomas virales. En su opinión, la primera infección y propagación entre humanos de COVID-19 ocurrió entre mediados de septiembre y principios de diciembre pasados.

Los métodos de red filogenética utilizados por los investigadores, que permiten la visualización de cientos de árboles evolutivos simultáneamente en un gráfico simple, fueron pioneros en Nueva Zelanda en 1979. Posteriormente, en la década de 1990, se desarrollaron por matemáticos alemanes.

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