Mientras los casos de coronavirus siguen aumentando en todo el mundo, los científicos y los responsables políticos trabajan fervientemente para mitigar esta amenaza para la salud pública. Los primeros casos relacionados con un nuevo coronavirus -el SARS-CoV-2, o la enfermedad denominada COVID-19- aparecieron en Wuhan (China) en diciembre de 2019, pero el virus se ha propagado rápidamente desde entonces, lo que ha suscitado una gran preocupación por sus implicaciones para la salud humana.
El último conocido en infectar a los humanos, el SARS-CoV-2 es de la misma familia que los coronavirus que causaron el síndrome respiratorio agudo severo (SARS) en 2003 y el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) en 2012. Aunque la tasa de mortalidad actual es menor que la del MERS o el SARS, esta enfermedad ya se ha extendido a más personas y ha causado más muertes. Al mismo tiempo, otros virus como el de la gripe -conocido como influenza- siguen evolucionando, adaptándose e infectando a millones de personas cada año, lo que hace que la capacidad de desarrollar vacunas eficaces sea de vital importancia.
En su trabajo, Marta Łuksza, becaria biomédica y científica de la computación de Pew en 2019, explora cómo las interacciones inmunes impulsan la evolución del virus de la gripe. Łuksza es también profesora adjunta en la Escuela de Medicina Icahn del Sistema de Salud Mount Sinai de Nueva York. Recientemente habló con Pew para ayudar a poner en contexto la propagación del virus. Esta entrevista ha sido editada para mayor claridad y extensión.
- P. ¿Qué es un coronavirus?
- P. ¿Cómo surge un virus por primera vez?
- Preguntas. Por qué algunos virus parecen extenderse más que otros?
- P. ¿Por qué las personas responden de forma diferente a la infección viral?
- P. Cuál es el proceso para desarrollar una nueva vacuna?
- P. ¿Puede hablarnos más de su investigación?
A. Los coronavirus son una familia de virus que causan síntomas de enfermedad respiratoria en los seres humanos, similares a los de la gripe o el resfriado común. A menudo se encuentran en murciélagos y otros mamíferos o aves, y los coronavirus pueden resultar peligrosos cuando se transmiten entre animales y personas.
P. ¿Cómo surge un virus por primera vez?
A. Un virus puede surgir por primera vez en los seres humanos tras una interacción fortuita con un huésped animal, durante la cual la persona se infecta. En muchos casos, los virus sólo se transmiten de los animales a los humanos, pero no pueden transmitirse de un humano a otro. Sin embargo, en raras ocasiones, el virus puede sobrevivir a la transmisión entre personas.
Los médicos y otros profesionales de la salud identifican primero un nuevo virus tras realizar pruebas de enfermedades conocidas y no encontrar ninguna coincidencia. Si no pueden asignar el virus mediante pruebas a marcadores proteicos conocidos o material genético de un virus concreto y hay un número creciente de casos similares, esto puede apuntar a algo nuevo, como el virus del SARS-CoV-2 recientemente identificado.
Preguntas. Por qué algunos virus parecen extenderse más que otros?
A. Tanto los factores biológicos como los demográficos pueden facilitar la propagación viral. Desde el punto de vista biológico, si un determinado virus es capaz de infectar el organismo a través de puntos de entrada accesibles, como las células epiteliales de la nariz, puede entrar en las vías respiratorias y propagarse con relativa facilidad. Cuando una persona tose o estornuda, el virus puede circular en el aire y en las superficies. La propagación viral también puede depender de la rapidez con la que un virus es capaz de replicarse, dispersándose así a otras partes del cuerpo o a nuevos huéspedes. Desde el punto de vista demográfico, las poblaciones densas en las que la gente vive muy cerca tienen más probabilidades de experimentar una rápida propagación viral que las poblaciones dispersas.
A. El sistema inmunitario de las personas tiene recuerdos de infecciones anteriores que afectan a cómo responderán a un virus. Para prevenir la infección una vez que el cuerpo se ha expuesto a un virus, produce unas proteínas llamadas anticuerpos que identifican y neutralizan las amenazas potenciales. Por ejemplo, cuando las personas contraen la gripe, es probable que hayan creado cierto grado de inmunidad debido a la exposición previa, incluida la vacuna contra la gripe. En el caso de un nuevo coronavirus, el sistema inmunitario no ha visto este virus antes, y la respuesta adaptativa es más lenta.
P. Cuál es el proceso para desarrollar una nueva vacuna?
A. En primer lugar, los investigadores necesitan aislar el virus e identificar sus antígenos -proteínas virales que sirven como las mejores dianas de la vacuna- contra los que el sistema inmunitario probablemente creará anticuerpos para defender al organismo de la infección. Sin embargo, cada virus es diferente y requiere un mayor crecimiento y pruebas en un laboratorio, donde se utilizan diversas tecnologías de producción. Actualmente existen tres plataformas para el desarrollo de la vacuna contra la gripe, que incluyen el crecimiento del virus en huevos de gallina, en células de mamífero o creado sintéticamente a partir de la secuencia de ADN de la cepa candidata a la vacuna. En el caso de una vacuna contra un patógeno de reciente aparición, el siguiente paso son los ensayos clínicos, durante los cuales se comprueba la seguridad, incluidos los posibles efectos secundarios, y la eficacia.
Para muchos patógenos, por ejemplo el virus del sarampión, la vacuna no tiene que modificarse en el futuro y sigue siendo eficaz a lo largo del tiempo. Pero otros patógenos, como el virus de la gripe, tienen la capacidad de escapar al reconocimiento de la vacuna adquiriendo nuevas mutaciones en sus antígenos. Por eso es fundamental una evaluación bianual de la vacuna contra la gripe, para actualizar los antígenos que contiene.
Los investigadores, entre los que me incluyo, trabajan con organizaciones como la Organización Mundial de la Salud y participan en consultas bianuales para ayudar a seleccionar las vacunas contra la gripe para los hemisferios norte y sur. Basándose en los datos de la secuencia genética de la gripe disponibles públicamente y procedentes de individuos de todo el mundo, los investigadores recrean la evolución de los virus para ver qué mutaciones se han producido y con qué frecuencia circulan. Los datos antigénicos -información relacionada con los anticuerpos que se desencadenan en el organismo por la exposición a diferentes marcadores proteicos de un virus- también ayudan a los laboratorios a caracterizar la proliferación viral y la eficacia de las vacunas para bloquear el virus. Esto es fundamental para ayudar a los funcionarios de salud pública a determinar cómo se dispersan las enfermedades infecciosas a nivel mundial y entre continentes.
P. ¿Puede hablarnos más de su investigación?
A. Me centro principalmente en la evolución del virus de la gripe y del cáncer, que se ven afectados por las interacciones con el sistema inmunitario. En mi papel de informático, trabajo en el desarrollo de modelos y herramientas de software que agregan datos para determinar la ventaja de aptitud de un virus, es decir, las condiciones en las que un virus escapa a una respuesta inmunitaria.
En el caso de la vacuna contra la gripe, esto nos permite predecir mejor cuáles de las cepas y mutaciones co-circulantes serán más comunes de una temporada a otra. Mi equipo ha sido pionero en una clase de modelos de previsión para describir mejor los mecanismos de reconocimiento inmunológico. Estos modelos también evalúan cómo la historia de las diferentes cepas víricas en un periodo de tiempo determinado configura el panorama futuro del escape antigénico de un virus, o cuando el sistema inmunitario no puede reconocer ni eliminar un agente infeccioso. Actualmente nos centramos en las interacciones dentro de las proteínas hemaglutinina y neuraminidasa de la gripe, que son responsables, respectivamente, del inicio de una infección y luego de la replicación y propagación viral.
Otro proyecto apasionante en el que estoy involucrado es el desarrollo de una vacuna universal contra la gripe, que se dirigiría a partes de un virus que no cambian o mutan con el tiempo. Una vez que identifiquemos con éxito las regiones objetivo de esta vacuna, podría abarcar muchas más cepas del virus de la gripe y salvar miles de vidas más cada año.