El coronavirus que está detrás de la pandemia global COVID-19 evolucionó desde la naturaleza y no desde un laboratorio, según un nuevo estudio genético.

Los investigadores analizaron la secuencia del genoma del nuevo coronavirus SARS-CoV-2 que surgió en la ciudad de Wuhan, China, el año pasado y no encontraron ninguna evidencia de que un laboratorio o algún otro tipo de ingeniería produjese el virus.

«Determinamos que el SARS-CoV-2 se originó por procesos naturales al comparar las secuencias genéticas y las estructuras proteicas de otros coronavirus con las del nuevo virus que causa el COVID-19», dice Robert F. Garry, profesor de microbiología e inmunología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tulane y autor principal del artículo en Medicina Natural.

«Es muy parecido al virus de los murciélagos. Las adaptaciones que el virus ha hecho para afectar a los humanos son en realidad muy diferentes a las que se esperarían si se diseñara usando modelos informáticos en ingeniería biológica».

Línea de tiempo del Coronavirus

Los coronavirus son una gran familia de virus que pueden causar enfermedades de muy diversa gravedad. La primera enfermedad grave conocida que causó un coronavirus surgió con el brote del síndrome respiratorio agudo severo (SARS) de 2003 en China. Un segundo brote de enfermedad grave comenzó en 2012 en Arabia Saudita con el Síndrome Respiratorio del Medio Oriente (MERS).

El año pasado, las autoridades chinas alertaron a la Organización Mundial de la Salud sobre un brote de una nueva cepa de coronavirus que causaba una enfermedad grave, denominada posteriormente SARS-CoV-2. A partir del 17 de marzo de 2020, se han documentado más de 179.000 casos de COVID-19, aunque es probable que muchos más casos leves no hayan sido diagnosticados. El virus ha matado a más de 7.400 personas.

Poco después de que comenzara el brote, los científicos chinos secuenciaron el genoma del nuevo coronavirus y pusieron los datos a disposición de los investigadores de todo el mundo. Los datos resultantes muestran que la epidemia se ha expandido debido a la transmisión persona a persona después de una introducción inicial en la población humana.

La «columna vertebral» del nuevo coronavirus

Los investigadores utilizaron estos datos de secuenciación para explorar los orígenes y la evolución del SARS-CoV-2 centrándose en varias características reveladoras del virus.

Analizaron el patrón genético de las proteínas de las «puntas de la corona», las estructuras en el exterior del virus que utiliza para fijarse a las paredes exteriores de las células humanas y animales y penetrar en ellas.

Más específicamente, se centraron en dos características importantes de la proteína: la zona de unión al receptor (RBD), una especie de gancho de agarre que se agarra a las células huésped, y la punta de división, un abridor de latas molecular que permite al virus abrir la estructura las células huésped y entrar en ellas.

Los científicos descubrieron que la porción del RBD de las proteínas de punta de división del SARS-CoV-2 evolucionó para atacar eficazmente una característica molecular en el exterior de las células humanas llamada ACE2, un receptor implicado en la regulación de la presión sanguínea. La proteína de ataque del SARS-CoV-2 fue tan eficaz en la unión con las células humanas que los científicos concluyeron que era el resultado de la selección natural y no el producto de la ingeniería genética.

Los datos sobre la columna vertebral del SARS-CoV-2, su estructura molecular general, apoyan esta evidencia de la evolución natural, dicen los investigadores.

Si alguien quisiera diseñar un nuevo coronavirus como patógeno, lo habría construido a partir de la columna vertebral de un virus conocido por causar enfermedades. Pero los científicos descubrieron que la columna vertebral del SARS-CoV-2 difería sustancialmente de la de los coronavirus ya conocidos y se asemejaba en su mayor parte a los virus de la misma familia que se encuentran en murciélagos y pangolines.

«Estas dos características del virus descartan la ingeniería genética como un origen potencial para el SARS-CoV-2» dice el coautor Kristian Andersen, profesor asociado de inmunología y microbiología en Scripps Research.

El primero de los dos escenarios posibles

Basándose en su análisis de la secuenciación genómica, Garry y sus colegas concluyen que los orígenes más probables del SARS-CoV-2 siguieron uno de dos posibles escenarios.

En un escenario, el virus evolucionó a su estado patógeno actual a través de la selección natural en un huésped no humano y luego saltó a los humanos -como han surgido brotes previos de coronavirus, con los humanos contrayendo el virus después de la exposición directa a las civetas (SARS) y a los camellos (MERS).

Los investigadores propusieron a los murciélagos como el reservorio más probable para el SARS-CoV-2, ya que es muy similar al coronavirus de los murciélagos. Sin embargo, no hay casos documentados de transmisión directa entre murciélagos y humanos, lo que sugiere que probablemente se produjo un huésped intermedio entre los murciélagos y los humanos.

En este escenario, ambas características distintivas de la proteína de punta del SARS-CoV-2 -la porción de RBD que se une a las células y el sitio de división que abre el virus- habrían evolucionado a su estado actual antes de entrar en los humanos. En este caso, la epidemia actual probablemente habría surgido rápidamente tan pronto como los humanos se infectaran, ya que el virus ya habría desarrollado las características que lo hacen patógeno y le permiten propagarse entre las personas.

Y el segundo

En el segundo escenario propuesto, una versión no patógena del virus saltó de un animal huésped a los humanos y luego evolucionó a su estado patógeno actual dentro de la población humana. Por ejemplo, algunos coronavirus de los pangolines, mamíferos similares a los osos hormigueros que se encuentran en Asia y África, tienen una estructura de RBD similar a la del SARS-CoV-2.

Es posible que un coronavirus de un pangolín se haya transmitido a un humano, ya sea directamente o a través de un huésped intermediario como civetas o hurones. Luego, la otra proteína de punta distintiva característica del SARS-CoV-2, el sitio de división, podría haber evolucionado dentro de un huésped humano, posiblemente a través de una circulación limitada no detectada en la población humana antes del comienzo de la epidemia.

Los investigadores descubrieron que el sitio de división del SARS-CoV-2, parece similar a los sitios de división de las cepas de la gripe aviar que se ha demostrado que se transmiten fácilmente entre las personas. El SARS-CoV-2 podría haber desarrollado un sitio de división tan virulento en las células humanas y pronto dar inicio al brote actual, ya que el coronavirus posiblemente se habría vuelto mucho más capaz de propagarse entre las personas.

«Está bastante bien adaptado a los humanos. Ese es uno de los rompecabezas que intentamos entender mientras examinamos el virus. Podría haber estado circulando en los humanos desde hace un tiempo», dice Garry.

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