SARS-COV-2 y el gran experimento global

Antonio Salas Ellacuriaga

Profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Santiago de Compostela e investigador principal del grupo GenPoB (https://genpob.eu) del Instituto de Investigación Sanitaria (IDIS) de Santiago de Compostela.

Estamos asistiendo a un gran experimento global. El protagonista es un virus, una partícula microscópica de aproximadamente 0.4 micrómetros de diámetro. Si pudiéramos observar, en gran aumento, a uno de sus congéneres descansando sobre un cabello (70 micrómetros de diámetro), tan solo percibiríamos un minúsculo puntito adherido a una gigantesca ‘sequoia de queratina’. Tiene, además, un genoma ARN que, aún siendo de los mayores virus ARN, no es más que un pequeño amasijo de genes compactados en 30000 pares de bases nucleotídicas. Por su tamaño, al investigador habituado a explorar genomas humanos, pudiera parecerle una molécula hasta un tanto ridícula. Sin embargo, la relación de este coronavirus con el hospedador, aunque también amigable (pacientes portadores asintomáticos), puede ser terriblemente devastadora, causando –sobre todo en personas vulnerables– un síndrome respiratorio severo y agudo (la enfermedad por coronavirus 2019 o COVID-19) que puede ocasionar la muerte del paciente o dejarle secuelas importantes. Hasta este momento (junio de 2020), el SARS-CoV-2 ha sido detectado en más de 9,4 millones de personas en todo el mundo; de ellas, más de 480000 han perdido la vida; y existen voces autorizadas que sugieren que estos números están subestimados.

Y sí, se trata de un experimento global. Legiones de investigadores de todas las partes del mundo –muchos, sin experiencia previa en el campo de la infectología– se han volcado, como nunca se había hecho, en el estudio del patógeno y de la enfermedad. El impacto de la investigación se puede valorar, simplemente, observando cómo ha aumentado el número de citaciones en las grandes bases de datos de literatura científica como PubMed (búsqueda de ‘SARS-CoV-2’: 4 ítems en el 2019, y 11618 desde enero hasta junio de 2020; búsqueda de ‘COVID-19’: 12 ítems en 2019 y 24527 desde enero hasta junio de 2020). Asimismo, los grandes reservorios de preprints (bioRxiv o medRxiv), que en época pre-COVID ocupaban un espacio discreto en el ámbito de la publicación científica, se han hecho virales en cuanto a la difusión de literatura relacionada con la pandemia.

La gran pandemia del siglo XXI nos ha sorprendido en un gran momento tecnológico. Un momento en el que tanto las nuevas metodologías de secuenciación, (ej. Next Generation Sequencing o NGS), como los sistemas de supercomputación, están cobrando una relevancia especial. Cuando secuenciar el primer genoma humano costó miles de millones de dólares y el trabajo orquestado de cientos de laboratorios en una suerte de esfuerzo titánico que duró más de 10 años (aprox. años 1990-2000), hoy se puede secuenciar uno de estos genomas en un humilde laboratorio por tan solo 400 dólares. Con todo, a los propios genetistas, sobradamente familiarizados con estos números, nos ha sorprendido, no solamente la velocidad con la que se ha secuenciado el primer genoma del SARS-COV-2 (finales de diciembre, 2019) sino también la premura con la que, en tan poco tiempo, se han secuenciado miles de ellos en cientos de laboratorios de todo el mundo (Figura 1).
La diligencia de la comunidad científica en la comunicación de sus resultados de investigación en la COVID-19 se está viendo correspondida, también, con la inmediata accesibilidad a los datos genómicos, tanto del virus como del hospedador. La inmensa mayoría de los relativos al SARS-CoV-2 se han hecho accesibles a través de la plataforma GISAID (https://www.gisaid.org): un total de 41362 genomas (desde el 24 de diciembre 2019 hasta el 2 de junio de 2020; Figura 1); en la mayor parte de los casos acompañados, incluso, de metadatos, como, por ejemplo, la localización geográfica de los pacientes muestreados y el momento de muestreo.

Y es así como los genetistas hemos empezado a explorar los enigmas que se ocultan detrás de estas secuencias de letras. La interpretación de los genomas es profundamente poliédrica: desde el investigador que estudia la función del genoma, al que se interesa por su interacción con el hospedador, por la evolución del genoma del virus dentro o entre especies, por las implicaciones terapéuticas de su variabilidad, etc.; cada investigador, con sus propias herramientas, deductivas y analíticas.
Hemos podido inferir, por ejemplo, que el genoma del SARS-CoV-2 tiene una mayor identidad con el coronavirus que convive con los murciélagos y con el que comparte desde hace más de 50 años un ancestro común. Con sus ‘primos’ que cohabitan con el pangolín, la relación de parentesco es más lejana; nos tendríamos que remontar a la época del pre-minimalismo musical (¡qué ironía para con nuestro “minúsculo” protagonista!) hace aproximadamente 150 años (más o menos, al mismo tiempo en que Erik Satie componía sus Gymnopédies). Con todo, desconocemos a través de qué animal se ha producido el salto zoonótico que llevó al SARS-CoV-2 a instalarse en el primer ser humano: el tan anhelado paciente cero de la pandemia. Pero al menos, podemos constatar que este evento tuvo lugar a principios de noviembre de 2019 en Wuhan, una ciudad que, hasta aquel momento, fuera de China, poca gente conocía. Evidenciamos, igualmente, cómo el genoma del SARS-CoV-2 ha ido cambiando a lo largo de su periplo mundial (filogeografía); y generando cientos de nuevas cepas, la inmensa mayoría surgidas de novo a partir de mutaciones domésticas.

Entre los enigmas también descifrados, y esto es bastante novedoso, están los alusivos a los modelos de transmisión. El método clásico es aquel en el que el epidemiólogo reconstruye, con todo lujo de detalles, el lugar o lugares de los hechos, los momentos, los contactos, … deduciendo a nivel individual cómo el virus se ha podido transmitir de unos a otros a escala geográfica local. Estos estudios puntuales han permitido concluir que el SARS-CoV-2, a diferencia de otros virus, tiene una forma de transmisión muy heterogénea, donde unas pocas personas portadoras parecen transmitir el patógeno a muchas personas sanas; esta minoría ha recibido el sobrenombre de supercontagiadores. Los epidemiólogos ponderan esta forma de contagio usando el índice k que, en el caso del SARS-CoV-2, es muy bajo, tal y como corresponde a esta forma de supercontagio.

Los genetistas, desarrollando nuestras propias herramientas, llegamos a deducir estos modelos de transmisión a escala poblacional. No es difícil explicarlo con un ejemplo: imaginemos a una persona portadora que supercontagia su cepa del virus X a muchas otras en un lugar concreto y en un espacio de tiempo reducido. Todos los contagiados serán, en su mayoría, portadores de esa cepa X. En las siguientes transmisiones, esas personas contagiadas podrán a su vez compartir el virus en sus círculos de contactos; pero esta vez, el ARN del virus tiene la oportunidad de mutar, generando una cierta variación genética alrededor del epicentro genético del microbrote; por ejemplo, una persona contagia su cepa vírica con una pequeña variación (e.j X1) mientras que otra persona portadora contagia otra variante (ej. X2). Cuando uno reconstruye la filogenia (el proceso evolutivo) que dio lugar a este microbrote, lo que observa es un racimo de variabilidad genética alrededor de la cepa del supercontagiador (Figura 2). Y es así como hemos observado que ese número k tan bajo en el SARS-CoV-2 genera un patrón de variación genética en forma de múltiples racimos; lo que nos permite deducir que una buena parte de los contagios mundiales (alrededor de 1/3) se podría haber potenciado por la figura del supercontagiador.

Este gran experimento mundial pone de manifiesto que la ciencia tiene un enorme componente de altruismo y de generosidad. Y, por otra parte, la misma ciencia nos está permitiendo hacer frente a las más delirantes teorías conspirativas que, desafortunadamente, se han aprovechado de un momento de debilidad social que busca encontrar culpables en los que descargar tensiones. Y cuando esa desinformación que alimenta rebaños de tertulianos en los populares magazines y en las poderosísimas redes sociales, se acompaña de fuertes dosis de infoxicación, puede causar un daño irreversible que conlleva, todavía, más muertes … ¿Son, los responsables de estos bulos, realmente conscientes de ello? En los perniciosos círculos de estos profetas de la mentira y de la manipulación, el virus ha sido invento de un laboratorio chino; las vacunas, parte de una gran conspiración internacional donde Bill Gates pergeña sus macabros experimentos ayudándose del enorme potencial de la tecnología 5G; el coronavirus, realmente, no existe (todo es un invento manipulativo de la farma-industria); las vacunas que están por venir, incorporan células de fetos humanos…

Delirio tras delirio que lamentablemente está teniendo una gran aceptación social: ¡la gente busca culpables! Pero quizás debamos buscarlos en una globalización mal concebida en un mundo confusamente hiperconectado; y, por supuesto, en nuestros inconscientes sistemas depredadores con el medio ambiente, que sin duda han contribuido de manera definitiva a la propagación del virus y a su descontrol.

Figura 1.