Rastrear la evolución del virus, letra a letra, revolucionó la ciencia pandémica
29 mar 2021 . Actualizado a las 09:28 h.En el principio, había solo uno. El primer genoma del virus causante de una misteriosa enfermedad fue compartido por científicos el 10 de enero del 2020. Fue la base para desarrollar nuevas pruebas, mientras los países se apresuraban a detectar el virus dentro de sus fronteras. Ese primer genoma se convirtió en el modelo para el desarrollo de vacunas. Pueden haber sido las 30.000 letras más importantes del 2020.
Desde entonces, el número de genomas secuenciados se ha multiplicado, llegando a los 700.000. En tan solo un año, el covid-19 se ha transformado en el más secuenciado de todos los tiempos, sobrepasando a rivales como el VIH o la gripe. «Ha sido una revolución», dice Judith Breuer, viróloga en la University College London.
Es la primera pandemia en la historia en la que los científicos han sido capaces de secuenciar con la rapidez necesaria para rastrear la evolución del nuevo virus en tiempo real. Y para tomar decisiones en base a esa información.
Los virus mutan constantemente y ocasionalmente lo hacen en una variante de interés. Fue a través de la secuenciación que se identificó la variante británica, la más peligrosa, en el Reino Unido. Esa información permitió dar una respuesta, decretando confinamientos más estrictos. Y es a través de la secuenciación cómo se rastrea la propagación de las nuevas variantes, como las de Sudáfrica o Brasil.
La secuenciación sistemática se conoce como vigilancia genómica, y es una tarea cada vez más fácil. Pero su análisis es complejo. Y más difícil aún es persuadir al público de hacer sacrificios basados en algunas letras cambiantes del genoma de un virus. Sin embargo, la pandemia ha demostrado el poder de la vigilancia genómica y puede ser la base para que se convierta en el futuro en algo rutinario. Ese podría ser el mayor legado científico de la pandemia.
Pero en este éxito no han faltado la intuición, la previsión y algún golpe de suerte. La historia de los descubrimientos de las variantes del Reino Unido y de Sudáfrica es un ejemplo de ello.
El invierno pasado, Tulio de Oliveira, un bioinformático de la Universidad de KwaZulu-Natal en Sudáfrica, comenzó a observar un grupo de misteriosos casos de neumonía en China. Y cuando ese primer genoma viral llegó a Internet en el mes de enero, comenzó a preparar su laboratorio para secuenciar el coronavirus en Sudáfrica.
De Olivera era uno de los pocos científicos en el mundo que ya contaba con basta experiencia en esto. Había secuenciado virus como el Zika, el dengue, la chikungunya o la fiebre amarilla, que circulan por América del Sur. Otros habían hecho un trabajo similar con la gripe, el ébola, la fiebre del Nilo Occidental o la fiebre de Lassa. En su mayoría, estos estudios eran pequeños y en retrospectiva, siguiendo los ritmos de la academia. Para cuando los resultados se publicaban, el brote ya había desaparecido.
Secuenciación sistemática
Pero el nuevo coronavirus suponía una emergencia y De Olivera quería adelantarse. En unas semanas, su equipo había preparado el software necesario para ensamblar los genomas del nuevo virus, habían hecho volar a colaboradores desde Brasil y se abastecieron con los químicos necesarios, antes del cierre de los vuelos.
De Oliveira proyectaba realizar una secuenciación sistemática de muestras de covid-19 a lo largo de toda Sudáfrica. Para ello, debía obtener un permiso legal y ético para recolectar muestras de los laboratorios de pruebas del Gobierno. Estas muestras tenían que reprocesarse para su secuenciación. Las típicas pruebas para el covid-19 leen solo algunos fragmentos del genoma, pero secuenciarlo significa leer las 30.000 letras.
Para marzo del año pasado, cuando el covid-19 comenzó a aparecer en Sudáfrica, el equipo de De Olivera estaba listo. Lo primero era averiguar cómo había llegado el virus al país. Los científicos utilizaron los genomas para reconstruir la ruta.
Pero en noviembre, los médicos de El Cabo Oriental (Sudáfrica) le comunicaron a De Olivera que los casos estaban aumentando rápidamente, sin un motivo aparente. ¿Había cambiado el virus? ¿Podría haber mutado? En una semana su equipo secuenció las muestras de 50 clínicas y encontró una sorprendente falta de diversidad: todas las muestras tenían prácticamente las mismas mutaciones. Se veían como una variante. Debido a los datos que habían recopilado en los siete meses anteriores, De Olivera sabía que esto era poco común: normalmente, si recogían las muestras de 50 clínicas, podían encontrar 30 o 40 versiones diferentes del virus. Y debido a que tenía datos de todo el país, supo que esta variante estaba apareciendo en otras regiones. Todos esos meses de secuenciación habían valido la pena, pero las noticias no eran buenas. El virus realmente había cambiado. Y la nueva variante estaba ganando terreno.
En diciembre, De Olivera compartió resultados primarios con un colega en el Reino Unido, destacando una mutación llamada N501Y, relacionada con un área clave de la proteína de espiga, la que se une a la célula humana.
Andrew Rambaut, en la Universidad de Edimburgo, también comenzó a rastrear secuencias, y en muestras obtenidas en Kent, a más de 9.000 kilómetros de Sudáfrica, la mutación N501Y también apareció. En semanas, Londres anunció su propia variante, independiente de la sudafricana. Muchos países restringieron los viajes al Reino Unido y comenzaron a buscar variantes.
La difícil relación entre la microbiología y la burocracia
El Reino Unido ha generado por sí solo más de un tercio de todos los genomas de este coronavirus, gracias a un consorcio de laboratorios académicos y públicos llamado Covid-19 Genomics UK, o COG-UK. La idea de ese consorcio la tuvo Sharon Peacock, microbióloga en la Universidad de Cambridge, cuando la primera ola comenzó a azotar a Europa.
La existencia de un vínculo estrecho entre médicos, funcionarios de salud pública y laboratorios de secuenciación es crucial para el éxito de la vigilancia genómica. Los médicos y los funcionarios pueden notar tendencias en el terreno que alertan a los investigadores, quienes pueden detectar mutaciones que justifiquen nuevas políticas. Pero estos dos mundos no están necesariamente acostumbrados a hablar entre sí.
Judith Breuer, viróloga del University College London, está dirigiendo un estudio del COG-UK para conocer si la vigilancia genómica puede ayudar a los hospitales a identificar y corregir fallas en el control de infecciones.
«Da un poco de miedo que pongan tanto peso sobre nuestros hombros»
Las secuencias virales brutas son bastante inútiles para los hospitales; por ello, su equipo ha diseñado informes automatizados que traducen los datos en una probabilidad de que un caso esté relacionado con otros en el mismo hospital. ¿Cuál es el problema? Los científicos pueden generar tantos datos como quieran, pero lograr que el público los revise y actúe sobre esa información es un desafío diferente.
Cuando el Reino Unido y Sudáfrica dieron la alarma sobre nuevas variantes, los países reaccionaron de formas radicalmente diferentes. Dinamarca los tomó muy en serio e impuso un bloqueo estricto. Solo comenzó a flexibilizar restricciones el 1 de marzo. «Da un poco de miedo que pongan tanto peso sobre nuestros hombros», dice Mads Albertsen, microbiólogo de la Aalborg University. La genómica nunca antes había sido responsable de la apertura y el cierre de países enteros.
La vigilancia genómica es útil a nivel de población, pero requiere persuadir a las personas para que contribuyan de forma individual. Si los funcionarios no ven los datos sobre la prevalencia de B.1.1.7 hasta, digamos, un mes después de que un paciente se infectó, eso limita la rapidez con la que pueden adaptar su respuesta. Cuando el próximo virus pandémico ataque, la vigilancia genómica ya estará lista para comenzar.
© 2021 The Atlantic. Distribuido por Tribune Content. Traducido por Lorena Maya.