domingo, 11 de julio de 2021

¿Cómo pudieron surgir las variantes de preocupación de SARS-CoV-2?

 Quiero comenzar este texto advirtiendo que no pretendo ser exhaustivo y que es meramente especulativo.

 Prácticamente la totalidad de la humanidad sabe qué es el SARS-CoV-2, SARS-2 o simplemente coronavirus para los que no quieren prestar mucha atención a la pandemia que estamos sufriendo. Los que hayan seguido la evolución del SARS-CoV-2 con mayor atención sabrán que hasta el surgimiento de las variantes de preocupación (VDP) las mutaciones que se acumulaban en el virus lo hacían con relativa lentitud y paso a paso. Por eso en un principio sorprendió, tras varios meses de pandemia observando este patrón, encontrar varias variantes con acumulación de 20 o más mutaciones (aquí incluyo mutaciones puntuales sinónimas (no hay cambio de aminoácido al traducirse a proteína) y no sinónimas, deleciones e inserciones).

Creo que hay varias posibilidades que deberíamos considerar que propiciaron el cambio de patrón en la evolcuión del SARS-CoV-2:
a) Tratamiento con remdesivir, suero de pacientes que sufrieron infecciones y/o anticuerpos.
b) Infecciones en inmunodeprimidos
c) Reinfecciones
d) Vacunación
e) Zoonosis desde animales donde a su vez ha evolucionado de forma distinta (ej: visones)
f) Rol de alguna(s) mutación(es) que pudo afectar el fitness/eficacia del virus.

La combinación de a-d, sin aplicar un peso específico, daría lugar a un cambio en las presiones selectivas sufridas por el virus que favorecería la evolución de éste de forma que se seleccionaran y fijaran determinadas mutaciones que favorecieran el "escape" de esa presión selectiva, y a su vez se seleccionarían y favorecería la fijación de mutaciones secundarias que estabilizaran las primeras para favorecer el fitness de la variante, dando lugar a la epistasis.

La opción e implicaría que el virus se tendría que "re-adaptar" al hospedador humano de forma que se favorecieran la selección (y fijación) de determinadas mutaciones que le fueran ventajosas en el nuevo hospedador.

La opción f tendría como premisa que algunas mutaciones (¿sin cambio de presión selectiva?) afectaran de alguna forma la eficacia del virus (ej: estructura secundaria del RNA) y por ello deberían seleccionarse nuevas mutaciones secundarias que volvieran a mejorar su fitness. Algunos científicos especulan conque la mutación temprana  D614G fue clave para ello aunque se ha demostrado que dicha mutación no sólo no empeoró el fitness sino que lo mejoró.

Otros científicos -incluidos algunos con altas nociones de evolución- pretenden usar el surgimiento de estas variantes de preocupación para convencer que el SARS-CoV-2 inicial no estaba tan bien adaptado al ser humano, cuando cualquiera con nociones básicas de epidemiólogía recuerda que desde el principio ha tenido una R alta, infectando a millones de personas. A mi juicio, un sinsentido.


Quizá debería haber explicado esto antes: voy a tratar de exponer sucintamente (puede que cometa alguna omisión, imprecisión o imperfección) el comportamiento de un virus de RNA -como el SARS-CoV-2- cuando infecta a un hospedador. Cabe tener en cuenta que los virus de RNA cometen muchos errores/mutaciones cada vez que se replican -aunque la polimerasa del SARS-CoV-2 tiene actividad correctora, lo que hace que cometa menos errores que otros virus RNA; y a su vez, el SARS-CoV-2 es un virus relativamente grande, con 300000 bases, lo que le hace tener mayor "tolerancia" a las mutaciones-.

Pues bien, en general, cuando un virus de RNA es transmitido de un hospedador a otro y produce una infección eficiente, éste se replica exponencialmente, lo que hace que en un corto periodo de tiempo surjan miles de virus distintos -por los errores cometidos durante la replicación- estrechamente relacionados, lo que se ha dado en llamar quasispecies, o simplemente población viral. De esos virus habrá algunos que tengan mutaciones que les confieran ventajas en el hospedador en ese momento y dichas mutaciones sean seleccionadas y fijadas. Como he comentado antes, muchas veces para favorecer la eficacia del virus se seleccionan variantes con mutaciones secundarias (epistasis). A su vez, dentro de un mismo hospedador (ej: al infectar otro tejido) puede ocurrir un "cuello de botella" (aquí interviene la deriva) donde apenas "sobreviven" unas pocas partículas virales, que volverán a replicarse exponencialmente. Cuando ocurre la transmisión (antes y/o después) de un hospedador a otro (ej: transmisión de un humano a otro) muchas veces ocurre un "cuello de botella" que hace que apenas una o unas pocas variantes virales sean las que infecten al nuevo hospedador, lo que aumenta el papel de azar.


¿Cómo creo yo que pudieron surgir las variantes de preocupación?

Me inclinaría por un papel relevante de las opciones a-d, entre las que creo que la vacunación pudo tener un papel determinante, debido a que no son neutralizantes, es decir, permiten la infección aunque disminuyan síntomas, ejerciendo teóricamente una mayor presión selectiva que facilitaría dichos cambios en las poblaciones virales y su selección y fijación. Además, pudieron ejercerla en dos momentos distintos: tras la primera dosis donde la capacidad del sistema inmunológico podría no ser suficiente para combatir el virus -además se produce una especie de inmunosupresión en los primeros días tras vacunación-, y tras la segunda dosis por lo comentado; en algunos casos podría permitir la infección aunque disminuyera lo síntomas. Esto, creo, serían dos ejemplos de dos "fitness landscapes" o "evolutionary shifts" distintos que forzarían la evolución del SARS-CoV-2. A su vez, las mutaciones seleccionadas en vacunados podrían verse "estabilizadas" con mayor rapidez cuando se transmitieran a población que no estuviera vacunada ni hubiera sufrido infección con anterioridad, de forma que se podría favorecer la selección y fijación de mutaciones secundarias a las mutaciones de "escape".

Si vamos a la cronología: las primeras (y diferentes) variantes de preocupación surgieron (o fueron encontradas) por primera vez en Reino Unido, Sudáfrica y Brasil, que es donde se hicieron los ensayos clínicos de la vacuna de AstraZeneca. Aunque también fueron zonas donde una proproción de población fue infectada, por lo que podría ser que las reinfecciones tuvieran un papel aún más importante.

domingo, 6 de junio de 2021

Comentario sobre el posible origen del SARS-CoV-2: crítica al artículo de Ignacio López-Goñi (@microBIOblog)

Pueden leer el artículo de @microBIOblog en este enlace:

https://microbioun.blogspot.com/2021/05/sobre-el-origen-del-sars-cov-2.html

En principio esto debería ser un comentario a dicho blog, pero me he extendido tanto que no me dejaba publicarlo como una unidad y he creído conveniente hacer una entrada propia.

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Cuando se refiere a "ingeniería genética" no tiene en cuenta todas las posibilidades técnicas que existen para "fabricar" un virus sin dejar huellas evidentes. Conocemos desde hace tiempo que se puede crear un virus nuevo (quimérico) sin dejar ningún rastro por la "seamless ligation" del Dr. Ralph Baric (cabe recordar que la Dra. Shi colaboró con él para aprehender sus técnicas). A su vez, en ese virus (u otro) se pueden hacer modificaciones específicas vía mutagénesis dirigida (ej: para cambiar un aminoácido). Y asimismo se pueden hacer pases seriados en líneas celulares (ej: células Calu-3 que expresan el receptor ACE2) o animales (ej: ratones humanizados (que expresan el receptor ACE2 humano)) que facilitan la adaptación de ese virus a un tipo celular/hospedador nuevo. Sabemos que en el laboratorio de Wuhan se estaban haciendo experimentos con coronavirus quiméricos y que tenían disponibles ratones humanizados (ver últimos papers del grupo), además de que estaban trabajando con varios coronavirus ya secuenciados y no publicados. De hecho, se antoja fundamental que "liberen" la base de datos de coronavirus que suprimieron para saber con qué virus podían estar trabajando y así tener más elementos de juicio a la hora de estimar probabilidad de zoonosis natural o escape de laboratorio, y en el segundo caso, si éste pudo haber sido "manipulado" de alguna forma o no.

Respecto a los argumentos expresados para favorecer una hipótesis de zoonosis natural, creo que caen en algunas falacias:

1. Se refiere a la afinidad del RBD por el receptor ACE2 humano como muy alta, para a continuación decir que "Si fuera un producto manipulado por ingeniería genética, lo habríamos hecho mejor. Si alguien hubiera diseñado este nuevo virus para que fuera patógeno lo hubiera hecho mejor." Aquí creo que confunde nociones: en un laboratorio, como ya he comentado anteriormente, existen diversas técnicas para favorecer una adaptación a un nuevo hospedador sin necesidad de un "diseño inteligente perfecto" (ej: pases seriados). A su vez, es ridículo pensar que lo hubiéramos hecho mejor cuando estamos viendo que es un virus está causando una pandemia y que se transmite de forma "silenciosa" (mejor una R alta que una alta patogenia). Además esta afirmación me parece falsa si hablamos del dominio RBD entero: "los análisis computacionales indican que ese dominio no es el mejor posible para unirse al receptor, teóricamente puede haber otras combinaciones que sean aún más eficaces para unirse al receptor". Me gustaría saber las referencias que indican esto A PRIORI (si es el artículo de opinión de Andersen et al. publicado en Nature Medicine, muchas de las argumentaciones que planteaban han caído por su propio peso: incluído los enlaces o-glicanos predecidos, que incluso el Dr. Andersen ha afirmado eran erróneos).

2. Decir que el sitio de corte de furina (FCS) se ha generado probablemente por selección natural es una afirmación altamente sesgada. Además resulta incongruente la argumentación: "También se ha observado la adquisición de estos sitios de corte en la hemaglutinina después de pases repetidos del virus en cultivo celular o en animales. Por lo tanto, esta nueva propiedad es fruto de la selección natural. Lo mismo ha podido ocurrir en el coronavirus", para a continuación: "hay dos posibles escenarios: que se haya seleccionado en un animal antes de transferirse al ser humano; o que la selección haya ocurrido en el ser humano después de su transferencia desde un animal." Creo que cabría especificar que entiende por "ingeniería genética": ¿entiende sólo fabricación de novo de un virus? ¿los pases seriados en líneas célulares o animales estarían incluídos en dicha etiqueta? Porque ello también forma parte de la manipulación genética en laboratorio... A su vez, se conoce desde hace tiempo, por estudios experimentales en laborario (ej: Follis et al.), que un sitio de corte de furina favorece la penetración de los coronavirus a las células y este FCS tiene algunas particularidades que, como mínimo, hacen torcer la nariz: como la secuencia de nucleótidos empleada para lograrlo (doble CGG, codon inusual en este tipo de virus, más aún dos seguidos); y que crea un sitio de corte para la enzima de restricción FauI. Además, no se conoce ningún sarbecovirus (mismo género) con un FCS, aunque sí coronavirus de otros géneros. En teoría, la recombinación de coronavirus entre distintos géneros sería complicada debido a la existencia de secuencias TRS.

3. A nivel de nucleótidos, que es lo importante a la hora de hacer análisis de "parentesco", las secuencias de RBD del SARS-CoV-2 y los coronavirus de pangolines difieren enormemente, además, de por supuesto, lo comentado en el texto: no contienen el sitio de corte de furina. En su día, se propuso a los pangolines como hospedador intermedio, pero esto ha quedado descartado para la mayoría de científicos con nociones de genética.

4. El punto 4 es especulación pura. Teóricamente podría haber estado transmitiéndose "silenciosamente" en humanos (o animales) hasta la adquisición del FCS (u otras secuencias/mutaciones). ¿Existen muchos virus en animales y podría haberse generado en la naturaleza? Por supuesto. También podría haberse escapado de un laboratorio (manipulado o no). Los escapes de laboratorio no son tan raros como pretenden hacernos creer y existe multitud de evidencia que lo confirma. Cabe recordar que los científicos del WIV iban a las cuevas (entre ellas la que se encontró RaTG13) para obtener muestras de distintos virus, que hacían muchos experimentos con estos coronavirus (y otros manipulados) en un laboratorio de seguridad BSL-2 (a todas luces insuficiente para virus que se transmiten por aerosoles) y que han mentido repetidas veces con los coronavirus que tenían disponibles y cuándo se secuenciaron. Por ejemplo, el virus RaTG13 estaba secuenciado totalmente desde 2018, aunque en un principio dijeron que sólo en 2020 lo hicieron. Tuvieron que escribir un adendo para explicar lo ocurrido con RaTG13, en donde a su vez afirmaron que tenían en su disposición 8 betacoronavirus adicionales sin publicar (lo han hecho en fechas recientes): https://www.nature.com/articles/s41586-020-2951-z

5. Resulta interesante que según algunos estudios el virus SARS-CoV-2 y RaTG13 se unen pobremente a receptores ACE2 de murciélagos.

Todo esto para hacer ver que los argumentos científicos a favor de una zoonosis natural son endebles, si no nulos, igual que los del escape de laboratorio. Se basan principalmente en especulaciones. La evidencia circunstancial creo que apuntaría más hacia un escape de laboratorio. Por ello sería imprescindible una investigación independiente de los laboratorios de Wuhan (no la pantomima del equipo de la OMS comandada por Peter Daszak, posiblemente el científico con más conflictos de intereses), incluyendo experimentos realizados, entrevistas individuales con científicos, recuperación de bases de datos borradas, etc. Además de, por supuesto, seguir investigando la vía de la zoonosis natural.

domingo, 7 de marzo de 2021

El estrés.

No puedo moverme. En realidad sí puedes moverte. Pero estás tan cansado. Que no puedo. O piensas que no puedes. En cualquier caso no puedes. Tumbado en el sofá, frente a la pantalla del móvil. No me he movido en horas. No lo has hecho porque estás agotado psicológicamente. De sólo pensar en volver al "curro". Me entra ansiedad. La presión te atenaza. No permite desarrollar tu oficio como te gustaría. Como lo puedo hacer.