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Primera caracterización molecular de cepas del SARS-CoV-2 causantes de dos olas diferenciadas de la COVID-19

En este informe dado a conocer por la revista mBio, publicación de la American Society for Microbiology (ASM), los autores se propusieron identificar la arquitectura y la evolución genómica de la población molecular del SARS-CoV-2, la relación entre los diferentes genotipos del virus y las características de los pacientes a través de la secuenciación de  los genomas de 5 085 cepas procedentes de individuos infectados atendidos en instituciones médicas del área metropolitana de Houston, relacionados con dos olas masivas de la COVID-19 que afectaron esta área geográfica de Texas.

El área metropolitana de Houston es la cuarta ciudad más grande y de mayor diversidad étnica de los Estados Unidos de América, con una población de aproximadamente 7 millones de habitantes. El sistema de salud del Hospital Metodista de Houston, que cuenta con 2 400 camas, tiene siete hospitales y atiende a una gran población de pacientes multiétnicos y socioeconómicamente diversos. El primer caso de la COVID-19 en esta área se registró el 5 de marzo de 2020, y la propagación en la comunidad se produjo una semana después. Muchos de estos primeros casos se asociaron a viajes nacionales o internacionales hacia áreas donde se conocía la existencia de brotes del virus SARS-CoV-2.

Los investigadores destacan, entre los resultados obtenidos, que el virus SARS-CoV-2 está acumulando mutaciones genéticas. La más frecuentemente observada en este estudio fue la sustitución en la proteína espiga (spike), que abre las células humanas para la entrada viral, del aminoácido situado en la posición 614. De esta forma la variante D614G, en la que el aminoácido en la posición 614 es el ácido aspártico (Asp o D), fue desplazada por la Gly614, donde el que ocupa esa posición es la glicina (Gly o G), un cambio identificado en 4 895 de los casos estudiados y que puede haber hecho al virus más contagioso.

Durante la ola inicial de la pandemia, el 71 % de los contagios por el nuevo coronavirus del año 2019, identificados en los pacientes en Houston, tenían la mutación D614G. Cuando comenzó la segunda ola durante el verano, la variante Gly614 en la proteína espiga (spike) había aumentado al 99,9 % de prevalencia, polimorfismo que se ha vinculado al aumento de la transmisión y la infectividad.

Los pacientes infectados con las cepas de la variante Gly614 tenían cargas virales significativamente más altas en la nasofaringe en el diagnóstico inicial. Encontraron pocas pruebas de una relación significativa entre el genotipo del virus y la alteración de la virulencia, lo que subraya el vínculo entre la gravedad de la enfermedad, las condiciones médicas subyacentes y la genética del huésped.

Algunas regiones de la proteína espiga (spike), el objetivo principal de los esfuerzos mundiales de vacunación, están repletas de reemplazos de aminoácidos, lo que tal vez indica la acción de la selección. De acuerdo a estas observaciones, el equipo de investigadores de Houston también reporta que al menos una de esas mutaciones permite que la proteína espiga del virus evite un anticuerpo neutralizante, el CR3022, que en los humanos aparece de forma natural para combatir las infecciones por el SARS-CoV-2. Esto podría provocar que esa cepa del virus ‘escape’ más fácilmente de la respuesta inmunitaria humoral del organismo.

Para probar la hipótesis de que, en promedio, las dos olas afectaban a diferentes grupos de pacientes, los investigadores analizaron las características individuales de los enfermos (hospitalizados y no hospitalizados) en cada ola. A través del análisis efectuado se encontraron diferencias significativas entre los pacientes de la COVID-19 en ambas olas. Por ejemplo, los pacientes de la segunda ola eran significativamente más jóvenes, tenían menos comorbilidades, más probabilidades de ser hispanos/latinos y vivían en zonas con códigos postales que se relacionan con ingresos medios más bajos.

Por ello, según los autores, aunque se desconoce toda la gama de factores que contribuyeron a la segunda ola masiva de la COVID-19 en Houston, es posible que hayan desempeñado un papel las mutaciones, entre ellas el potencial aumento de la transmisibilidad del SARS-CoV-2 en la variante Gly614, así como los cambios de comportamientos en la población estudiada, asociados con las celebraciones del “Día de los Caídos” y el “4 de Julio”, unido a la relajación de algunas de las limitaciones sociales impuestas durante la primera ola de la pandemia.

Este informe presenta el primer análisis de la arquitectura molecular del SARS-CoV-2 en dos olas de infección en una región metropolitana importante. Los hallazgos pueden ayudar a comprender el origen, la composición y la trayectoria de las futuras olas de la pandemia de la COVID-19 y el efecto potencial de la respuesta inmune del huésped y las maniobras terapéuticas en la evolución del virus SARS-CoV-2.

Fuente: Long SW, Olsen RJ, Christensen PA, Bernard DW, Davis JJ, Shukla M, et al. Molecular Architecture of Early Dissemination and Massive Second Wave of the SARS-CoV-2 Virus in a Major Metropolitan Area. mBio [Internet]. 2020 [citado 09 Nov 2020];11(6):e02707-20. Disponible en: https://mbio.asm.org/content/mbio/11/6/e02707-20.full.pdf

Palabras clave: COVID-19, higiene y epidemiología, informe, olas, brote, SARS-CoV-2, artículo, contagios, coronavirus