Coronavirus: cómo mutan los virus y cómo prevén los científicos que puede evolucionar el covid-19
En estas últimas semanas estamos asistiendo con alarma a la expansión, a escala casi mundial, de un virus hasta ahora desconocido, el denominado SARS-CoV-2.
Este virus produce una enfermedad respiratoria, covid-19, que, en aproximadamente el 20% de los casos, precisa hospitalización.
Hay muchas cuestiones abiertas sobre cómo será la progresión de covid-19. Una de las más inquietantes es si podría mutar hacia una forma más agresiva que aumentase la frecuencia del número de casos que cursan con síntomas graves.
Los virus están siempre mutando.
Todos los virus poseen un genoma que contiene las instrucciones para multiplicarse y dar lugar a nuevos virus.
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El genoma viral, además, cuenta con información sobre las características particulares de cada virus, entre ellas algunas tan importantes como las especies que puede infectar, su modo de transmisión o su interacción con los mecanismos de defensa celulares.
Durante la copia de los genomas virales siempre se producen algunos errores denominados mutaciones, impulsoras de los cambios que a veces ocurren en el comportamiento de los virus.
En el mundo celular, la información genética se almacena siempre en el ADN. Sin embargo, en el mundo viral también puede hacerlo en otra molécula, que es el ARN.
Resulta inquietante que muchos de los virus más difíciles de controlar contengan genomas de ARN: el virus de la gripe, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), el del ébola, los coronavirus causantes de síndromes respiratorios graves como el SARS, el MERS o covid-19…
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En un virus con un genoma de 10.000 nucleótidos puede llegar a producirse una mutación por cada vez que el genoma es copiado, pero muchos de esos mutantes apenas se diferenciarán del virus original.
Las implicaciones de tener un genoma de ARN
Una diferencia importante entre la copia de los genomas de ADN y los de ARN es que solo existen mecanismos de corrección de errores en el primer caso. La ausencia de mecanismos similares en la mayoría de los virus de ARN implica que su tasa de mutación es muy elevada, del orden de 10⁻⁴ a 10⁻⁵ errores por nucleótido copiado.
Eso supone que, en un virus con un genoma de 10.000 nucleótidos (un tamaño común en este tipo de virus), puede llegar a producirse una mutación cada vez que el genoma es copiado.
Como resultado, las poblaciones virales son conjuntos heterogéneos de mutantes distribuidos con distintas frecuencias.
Muchos de esos mutantes apenas se diferenciarán del virus original y otros, incluso, podrían funcionar peor. Pero si el número de virus en una persona infectada es lo suficientemente grande, siempre podrá surgir algún mutante que aporte alguna ventaja.
Cuando eso sucede, el mutante se ve favorecido y comienza a estar cada vez más representado en la población. Es ni más ni menos que la selección natural actuando.
Algunos coronavirus, entre ellos los causantes del SARS, MERS o covid-19, tienen genomas de unos 30.000 nucleótidos, mayores que los genomas típicos de los virus de ARN.
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Se cree que el nuevo coronavirus pudo haber tenido su origen en un virus de murciélagos que pasó a nuestra especie a través de otro animal.
El posible origen del nuevo coronavirus
Diversos estudios indican que estos virus poseen una actividad correctora de errores, lo que reduciría el número de mutaciones. Aunque no hay valoraciones precisas, se estima que su tasa de error puede ser entre 15 y 20 veces más baja que la de los virus de ARN "típicos" sin actividades correctoras.
Es probable que las mutaciones reduzcan el impacto futuro del virus.
Algunas de las mutaciones beneficiosas para los virus pueden hacer que estos no sean reconocidos por los anticuerpos producidos por el sistema inmune en infecciones previas, que resistan la acción de los antivirales o que sean capaces de infectar nuevas especies.
Actualmente se cree que el SARS-Cov2 tiene su origen en un virus de murciélagos que pasó a nuestra especie a través de un animal intermediario, en el que probablemente surgieron los mutantes capaces de interaccionar con los receptores de las células humanas.
Los contactos con ese animal facilitaron la entrada del virus en nuestra especie y así comenzó la epidemia de covid-19.
¿Y cómo será la evolución posterior del virus? Lo más probable es que inicialmente la selección natural favorezca a los mutantes para que se multipliquen y transmitan mejor en nuestra especie.
Pero eso no es necesariamente negativo para nosotros.
Un escenario probable es que en ese proceso de mutación y selección acaben imponiéndose los mutantes menos agresivos, los cuales, al ser menos letales, podrán replicarse más tiempo en nuestras células sin necesidad de tener que buscar un nuevo individuo que infectar.
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Al cabo del tiempo algunos virus terminan por transformarse en lo que conocemos como la gripe estacional.
Con el tiempo se vuelven menos dañinos
Este proceso de atenuación de la virulencia, acompañado del aumento de la inmunidad existente en la población, probablemente reducirá el impacto futuro del virus. Algo así es lo que sucede con los nuevos virus de la gripe que se introducen en la población humana.
Al cabo del tiempo son menos dañinos y se transforman en lo que denominamos la gripe estacional. Que si bien no es una enfermedad a despreciar, resulta que, tomando las medidas adecuadas, puede resolverse sin grandes problemas.
¿Sucederá algo similar con el nuevo coronavirus?
Algunos estudios sugieren que ya se están seleccionando las variantes menos virulentas, pero aún es pronto para poderlo afirmar con certeza.
Las medidas de contención que se están empleando, con millones de personas en cuarentena, no tienen precedentes en la historia y probablemente están ejerciendo una gran presión selectiva sobre el virus.
Lo deseable es que se consiga su total erradicación de nuestra especie. Pero, si eso no llega ocurrir, habrá que estar muy atentos a su evolución, algo esencial también para determinar la efectividad de las vacunas y otros posibles tratamientos.
*Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation y está reproducido aquí bajo la licencia Creative Commons. Haz clic aquí para leer la historia en su versión original.
Ester Lázaro Lázaro es investigadora científica de los Organismos Públicos de Investigación de España, especialista en evolución de virus en el Centro de Astrobiología (INTA-CSIC.)
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