Genética, una de las claves para entender el COVID-19 

Coronavirus, murciélagos y una conspiración perfecta

No existen pruebas para pensar que el coronavirus fue fabricado en un laboratorio de China o se escapó. Pero estudiar esta pandemia nos ayuda a entender cómo humanos, murciélagos y virus estamos conectados. Abre nuevos caminos para la medicina.

Colombia es el país con mayor diversidad de murciélagos. Comprender mejor su biología podría abrir nuevos caminos en la medicina. Felipe Villegas/ Instituto Humboldt

Por: * Tatiana Pardo Ibarra, Amira Abultaif, Ángela Posada-Swafford, Carlos Urrego, Efraín Rincón, Juliana Gallego, Lisbeth Fog, Claudia Mejía, Jesús Anturi, Sergio Silva Numa, Pablo Correa

 

 

- ¿Es posible fabricar un virus?

- Sí. Es posible.

- ¿Alguien lo ha hecho?

- Jamás he leído un artículo sobre eso. Publicar algo semejante es confesar que se ha trabajado en un arma biológica. 

Al otro lado de la línea está Tasha Santiago. Bióloga, doctora en microbiología ambiental. Estudia virus que infectan bacterias. Bacteriófagos para ser precisos. Puertorriqueña. 34 años. Trabaja para Diversigen, en Texas, una empresa que oferta servicios de genética a la industria y centros de investigación. 

Cree que sería relativamente fácil fabricar un virus porque ya manipulamos muchos de ellos, por ejemplo, para crear vacunas recombinantes, como la de hepatitis B. En su memoria está fresco el virus del herpes manipulado para infectar humanos sin producir enfermedad, pero convertido en un diminuto vehículo capaz de ir hasta las células cancerígenas para ayudar a destruirlas despertando la atención del sistema inmunológico.  

Para fabricar un virus como el SARS-CoV-2 se necesitarían algunos ingredientes. Primero, al menos unos cuantos expertos en genética y virología que conocieran muy bien las familias de virus que pueden afectar a los humanos. Muy bien es muy bien. Hay, por ejemplo, siete coronavirus que afectan a los humanos. Además del que nos tiene encuarentenados, están el SARS-CoV y MERS-CoV, que también producen enfermedades muy serias, y HKU1, NL63, OC43 y 229E, que provocan síntomas moderados. 

Se necesitaría saber exactamente la función de los genes en uno de esos virus. El SARS-CoV-2, por ejemplo, tiene apenas 30.000 letras. El genoma humano se compone de 3 mil millones. Imagínese un largo piano. Al tocar las primeras letras del genoma del virus se crea una proteína que ayuda a ingresar a las células. Otras proteínas le sirven para engancharse a las células, unas más para liberar su material genético. Los científicos han identificado genes para 29 proteínas en el SARS-CoV-2. 

¿Cómo armar un virus nuevo? Podríamos partir de uno de esos coronavirus conocidos. Luego comprar pedacitos de material genético que consideremos necesarios para alterarlo. Hoy en día es tan fácil como comprar libros online. Un pedazo de unos 1.200 pares de bases puede costar entre 200 a 400 dólares. 

Un primer objetivo sería hacer más eficiente la proteína de entrada a las células humanas. En el caso del SARS-CoV-2 se llama “proteína espiga”, y es como una llave que permite abrir la cerradura en las células. Si, por ejemplo, la llave es 75 % compatible con una cerradura a veces abriría la puerta y a veces no. Pero si lograra modificarla para hacerla 99 % más compatible, siempre abriría la puerta. Se necesitaría mucha imaginación. Mucho trabajo. Mucha inmoralidad. Pero, tal vez, lo lograría. 

De hecho, ni siquiera es necesario imaginar todo esto. En la comunidad de epidemiólogos y virólogos era tan evidente el riesgo de que algo como lo que estamos viviendo podría suceder que en 2015 un grupo de la Universidad de Carolina del Norte, el Instituto de Virología de Wuhan junto al Departamento de Inmunología del Cáncer y Sida de la Escuela de Medicina de la U. de Harvard fabricaron un virus recombinante (SHC014) y demostraron que tenía capacidad de replicación viral robusta tanto in vitro como in vivo. “Nuestro trabajo sugiere un riesgo potencial de reaparición del SARS-CoV de virus que circulan actualmente en poblaciones de murciélagos”. El problema es que casi nadie les prestó atención. El mundo siguió sordo ante esa advertencia.

Conspiración y miedo en nuestro cerebro

No es fácil desmontar una teoría de la conspiración como las que han circulado desde que comenzó la pandemia. A su manera son razonables. Tienen retazos de verdad como nuestro poder para manipular la genética de un virus. En parte, nos ayudan a explicar el mundo y hasta darle sentido a algún fenómeno.

De hecho, tranquiliza más la certidumbre de una buena cadena de WhatsApp o una rueda de prensa de Donald Trump que las dudas científicas sobre cómo un diminuto virus saltó de una especie a otra (¿hay más virus como esos por ahí?), se expandió por el mundo en cuatro meses, infectó a 3 millones de personas, podría barrer al 1 % de la población mundial, provocó el mayor retroceso en la economía desde la Gran Depresión y se abrió paso hasta el más olvidado pueblo del Amazonas o el más encumbrado de los Andes. 

Del mismo modo que la historia de Adán y Eva o la idea de que los extraterrestres plantaron las primeras semillas de vida en el planeta, las conspiraciones sirven, al menos, para darle un origen y un orden a nuestra historia. ¿Quién cree que el Gobierno chino es autoritario y guarda información? Cualquiera. ¿Es sospechoso que exista un laboratorio de alta seguridad en Wuhan relativamente cerca del famoso mercado de mariscos? Lo es. ¿No son tan pequeños los virus que pueden escaparse fácilmente? Claro. Las conspiraciones nos recuerdan el lado oscuro de los humanos, nuestra capacidad de maldad y, de paso, nuestros destinos inexorables, nuestra fragilidad. El único camino para esquivar las teorías de conspiración es una mirada crítica, una exploración científica.

El sociólogo Jair Vega, profesor de Uninorte, comenta que más allá de los argumentos, lo que lleva a una persona a creer en estas teorías falsas es la fuente. Por ejemplo, si Trump dice que el virus es fabricado, sus seguidores le creerán. Así como lo ha hecho en ruedas de prensa sobre el uso de la cloroquina o la luz ultravioleta y las sustancias desinfectantes para combatir el virus. 

Elsy Mejía Segura, psicóloga de Uninorte e investigadora del Grupo Neurociencias del Caribe de la Universidad Simón Bolívar, añade otro factor: la forma como procesa información nuestro cerebro en estados de ansiedad y miedo. “En esas circunstancias sobresale el sesgo de confirmación que consiste en buscar información que respalde las convicciones aunque sean erradas”. La idea la respalda la psiquiatra y psicoterapeuta Mariana Lagos: “El miedo hace que tú puedas creer o desees creer, o elijas creer lo que te haga sentir más tranquilo, independientemente de si es verdad”.

 
 

Nuestras creencias se construyen desde la experiencia vivida, la cultura en la que nos relacionamos, lo que consumimos, la educación recibida. Jaime Alberto Carmona Parra, doctor en psicología social y docente de la Universidad de Manizales, dice que las teorías conspirativas producen “unas resonancias con elementos inconscientes que están en todos los seres humanos, en algunos con mucha más fuerza que en otros. Tienen que ver con la idea de que otro intencionalmente quiere hacernos algún daño”.  

Una historia sobre Wuhan: ¿se escapó el virus o no?

Las muestras tomadas a pacientes con neumonías atípicas y que caían gravemente enfermos en los hospitales de Wuhan llegaron al Instituto de Virología de Wuhan la noche del 30 de diciembre de 2019. Un día antes de que el Gobierno chino informara oficialmente a la Organización Mundial de la Salud (OMS) que algo no andaba bien. Minutos más tarde, como lo relató la periodista Jane Qiu en la revista Scientific American, sonó el teléfono de la viróloga Shi Zhengli. Su jefe le pedía que se pusiera al frente de la investigación.

A Shi la llaman “la mujer murciélago de China”. Lleva 16 años metiéndose en cuevas, instalando redes para atrapar murciélagos al anochecer, cuando salen en busca de alimentos. Shi siempre les toma muestras fecales, de sangre y saliva. De vuelta en su laboratorio busca virus. Shi no pudo dormir por varios días después de esa llamada. La atormentaba una idea: “¿Podrían haber venido de nuestro laboratorio?”.

En esas horas críticas, Shi y sus colaboradores se lanzaron, primero, a buscar virus en la muestra de los pacientes, luego a secuenciar su material genético y, finalmente, a cotejar la secuencia genética con otras de su laboratorio, como cuando un detective compara la huella dactilar de un arma con las huellas de otros asesinos. Ninguna de las secuencias coincidía con la de los virus que su equipo había tomado de las cuevas de murciélagos. “Eso realmente me quitó una carga de la mente”, dijo Shi a la periodista Jane Qiu. 

El SARS-CoV-2 resultó 96 % idéntico a un coronavirus que los investigadores habían identificado en murciélagos de herradura en Yunnan: el RaTG13. Más allá de identificar el virus y publicar esos resultados en la revista Nature, el trabajo previo de Shi sobre la relación entre virus y murciélagos ha resultado valioso para entender un poco mejor todo este pandemónium. (Imagen: Viróloga china Shi Zhengli, Crédito AFP).

 
 

Cuando surgió la epidemia del SARS, en 2002, los científicos se lanzaron a rastrear su origen. En el mercado de Guangdong se detectaron rastros en murciélagos pero la mayoría descartó esa posibilidad. Lo consideraron un caso de contaminación. Shi y sus colegas, en cambio, siguieron esa pista. Durante ocho meses buscaron más virus en murciélagos de la región. Todos los esfuerzos daban negativo. Hasta que un colega les sugirió usar un kit de diagnóstico para analizar anticuerpos”. 

El truco resultó. Las muestras de tres especies de murciélagos herradura contenían anticuerpos contra el virus del SARS. Al igual que en los humanos, el virus dura un tiempo, pero luego es eliminado por el sistema inmunológico. Lo que quedan son anticuerpos. La memoria de esa batalla. 

En los años siguientes se descubrieron cientos de coronavirus en murciélagos. “La mayoría de ellos son inofensivos”, explicó Shi. Pero docenas tienen el potencial de infectar células humanas. Para entender un poco más esa frontera entre los virus de murciélagos y humanos, Shi recolectó muestras de 200 personas en aldeas cercanas a las cuevas de Shitou. Como lo sospechaba, un 3 % portaban anticuerpos contra los coronavirus similares al SARS de los murciélagos. Una prueba de ese hilo de la vida que conecta a humanos, murciélagos y virus. 

 
 

¿Cómo saber si fue fabricado?

Cualquiera que crea en la teoría de la fabricación del virus, o su variante de fuga del laboratorio de Wuhan, inmediatamente podría, sagazmente, contrapreguntar: ¿pero por qué creer en la palabra de Shi? Finalmente, si tenía un virus similar al SARS-CoV-2, difícilmente aceptaría que se le escapó, que un descuido de su equipo cambió la historia del siglo XXI. 

La pregunta se la tomaron muy en serio Kristian G. Andersen, del departamento de Inmunología y Microbiología del Scripps Research Institute en California, y sus colaboradores. Al analizar las secuencias genéticas del SARS-CoV-2, los investigadores se fijaron en dos detalles. Primero, que el SARS-CoV-2 parece mucho mejor que sus primos para unirse a un receptor que los humanos llevamos en nuestras células pulmonares y cardiacas, entre otras partes del cuerpo: el receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). Un receptor que compartimos con otros animales, como los hurones, felinos y otras especies de primates. Por eso hasta los leones del zoológico de Nueva York tosieron tras infectarse con el coronavirus. 

El ACE2 es el nombre de la cerradura que abre el nuevo coronavirus con una llave que lleva en su membrana, la proteína espiga, y en ella específicamente una zona conocida como Dominio de Unión al Receptor. El segundo detalle que les llamó la atención fue un “gancho”, también en esa proteína espiga, para anclarse a las células que atacan, conocidos como “Sitio de Escisión Polibásica”. Los nombres pueden resultar poco familiares, pero ya se sabe que a la hora de bautizar cosas a los científicos les gustan palabras sofisticadas y difíciles de recordar. 

¿Existen virus en la naturaleza con esas dos características? Resolver esa duda es importante para descartar la teoría de conspiración. Porque si en la naturaleza ya existen y de alguna manera están evolutivamente asociados a este, no tiene mucho sentido atribuir el virus a una mente macabra en un laboratorio. 

El primo más parecido del coronavirus es el virus del murciélago RaTG13. Al reconstruir su árbol genealógico se detectó que compartieron un ancestro común hace alrededor de 50 años. El RaTG13 no tiene el mismo Dominio de Unión al Receptor que el SARS-CoV-2. Solo uno muy parecido. Sin embargo, —y aquí se ponen interesantes los trabajos de los virólogos de las últimas semanas—, se detectó que pangolines de Malasia (Manis javanica), importados ilegalmente a la provincia de Guangdong, contienen coronavirus similares al SARS-CoV-2 y muestran una gran similitud en la “llave”. “Esto muestra claramente que la proteína de espiga (spike protein) de SARS-CoV-2 optimizada para unirse a ACE2 de tipo humano es el resultado de la selección natural”, concluyó Andersen. 

En cuanto a los ganchos específicos (Sitio de Escisión Polibásica) los científicos no han tenido la misma suerte. No han sido observados en otros betacoronavirus, pero esto no representa mayor sorpresa para los virólogos. Por estar en una zona de mucha variabilidad genética es fácil pensar que la modificación ocurrió de forma natural, del mismo modo en que lo hacen las narices o la forma de los ojos de los humanos, de una generación y otra. A nadie se le ocurriría pensar que un ser humano que nazca con un dedo extra en los pies viene de otro planeta (o de un laboratorio en China).  

¿Cómo sucedió ese cambio entonces? Lo advirtió Darwin hace 200 años al comparar los picos de diferentes pinzones, después de su paseo por las islas Galápagos. La naturaleza trabaja despacio, pero de forma eficiente. Selección natural. Del mismo modo que los pinzones de Darwin tenían un pico diferente dependiendo de la isla que habitaban, la pregunta para Andersen es en qué isla, en este caso en qué animal, ocurrió el cambio. ¿Fue entre murciélagos y luego pasó a humanos o pasó a humanos y el cambio ocurrió en alguna persona? Preguntas aún sin respuesta precisa. Pero lo cierto es, como lo recuerda Pablo Ortiz Pineda, investigador en biología molecular y bioinformática, que “todos los organismos tienen cambios (mutaciones) en su material genético constantemente y algunos organismos como los virus tienen una velocidad de cambio mucho más alta que les permite adaptarse a nuevos ambientes y nuevos hospederos (por ejemplo de murciélagos a pangolines y humanos)”.

Si no fue fabricado, ¿se pudo simplemente escapar como temía la investigadora china y ella simplemente dijo mentiras? Pudo pasar. Muchos laboratorios en el mundo usan coronavirus en cultivos celulares y modelos animales. Pero las pistas encontradas por Anderson los llevó a pensar que la explicación más “parsimoniosa”, sí, esa es la palabra que usan, es que el SARS-CoV-2 es resultado de recombinaciones o mutaciones naturales. 

Un grupo diferente, de la U. Estatal de Pensilvania y la U. de Leuven en Bélgica, siguiendo otros métodos de análisis genético llegó a la misma conclusión: “Nuestros análisis apuntan a que los murciélagos son el reservorio principal del linaje SARS-CoV-2. Si bien es posible que los pangolines hayan actuado como una especie intermedia que facilita la transmisión a los humanos, la evidencia es consistente con el hecho de que el virus ha evolucionado en los murciélagos, dando como resultado sarbecovirus (subgénero al que pertenecen el SARS-CoV-2) de murciélagos que pueden replicarse en el tracto respiratorio superior tanto de humanos como de pangolines”.

Desde hace algunos años, incluso, varios artículos científicos, muchos de ellos como un vaticinio, dejaban clara la potencial infección en humanos de coronavirus del tipo SARS y provenientes de murciélagos. Una revisión del 2007 publicada por la Asociación Americana para la Microbiología concluyó: “La presencia de un gran reservorio de virus similares al SARS-CoV en murciélagos de herradura, junto con la cultura de comer mamíferos exóticos en el sur de China, es una bomba de tiempo”.

Pero si hasta ahora nada de esto lo convence, considere un argumento sencillo. Esta no es la primera vez que la humanidad sufre pandemias causadas por un virus. En 1918, ocurrió una pandemia de influenza que cobró la vida de 30 a 50 millones de personas en todo el mundo. En ese momento ni siquiera sabíamos a ciencia cierta qué eran los virus. Es decir, los virus están ahí, mutando, saltando, evolucionando, adaptándose sin importarles mucho nuestros avances en ciencia, nuestras simpatías políticas, nuestras conspiraciones. A la actual pandemia la preceden epidemias en las últimas décadas también causadas por virus que se originaron en murciélagos: Hendra, Nipah, Marburg, SARS-CoV, MERS-CoV (síndrome respiratorio del Medio Oriente) y Ébola. 

Murciélagos y humanos

No mucha gente tiene la oportunidad de ver a millones de murciélagos salir volando de la boca de las grandes cavernas al anochecer para alimentarse de insectos. O de examinar su destreza al fabricar una carpa haciendo expertos dobleces en las hojas de heliconia, menos aún, de tocar la pelusa suave como la alpaca que recubre su cuerpo y sentir sus frágiles huesecillos. 

Uno de ellos es Hugo Mantilla-Maluk, director del Centro de Estudios de Alta Montaña y curador de la colección de murciélagos de la U. del Quindío. Los ha estudiado por más de 20 años. Colombia, para sorpresa de muchos, es el lugar del planeta con más especies de murciélagos (209, y tal vez más). Hasta a Pacutita, un corregimiento cerca de Quibdó, Chocó, ha ido a husmearlos. Solo en ese lugar se han identificado más de 70 especies. Una verdadera torre de babel de murciélagos. (Imagen: Hugo Mantilla-Maluk, Cortesía).

 
 

Tal vez si pudiéramos acercarnos a ellos como Mantilla Meluk o la viróloga Shi, y no con el miedo, desactivaríamos muchos mitos a su alrededor y nos maravillaríamos con sus sentidos, su extravagante anatomía y la enorme importancia de los servicios y beneficios que nos aportan. Pero, sobre todo, comprenderíamos por qué el problema de los virus y estas criaturas de la noche nos los hemos echado encima nosotros, por entrar en contacto con ellas, cuando deberíamos haber mantenido nuestra sabia distancia. Más aún: por qué deberíamos recomponer la relación de nuestra civilización con la naturaleza. 

“Hay más de 1.300 especies de murciélagos. De esas, 912 comen insectos. Esto explica por qué los murciélagos tienen tanta interacción con los virus: la carga viral de los mosquitos, por ejemplo, al alimentarse de la sangre de otros animales, pasa derecho al murciélago”, explica Hugo Mantilla-Meluk. “Al moverse en diferentes ambientes e interrelacionarse con los otros elementos de la naturaleza, intercambian diferentes tipos de información. Y los virus qué son: pedacitos de información”.

 
 

Pero los murciélagos no solo son portadores de virus, sin su aporte nuestra naturaleza no sería la misma. “Polinizan miles de especies de plantas, incluyendo las comercialmente importantes para nosotros. Sin murciélagos, por ejemplo, no habría agave, la planta de donde se saca el tequila. También sufrirían los cultivos de bananas, mangos y guayabas, entre muchos otros”, explicaba Mantilla en una reciente conferencia, en la que también invitaba a la audiencia a que se preguntara quién había sembrado las selvas de la Amazonía, del Chocó, el bosque seco del Caribe y demás selvas del mundo.

“Fue entre las aves y los murciélagos, principalmente, porque solo un vertebrado puede cargar la semilla de una fruta. Ellos llevan 50 millones de años sembrando selvas y bosques, polinizando miles de plantas”, agregó Mantilla.

La enciclopedia de la vida

Marcela Orozco, veterinaria y doctora en Ciencias biológicas de la Universidad de Buenos Aires e investigadora del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), cree que en la lectura de esa enciclopedia de murciélagos pueden estar las respuestas a los acertijos de los coronavirus. Y lo resume en una pregunta: ¿por qué los murciélagos pueden vivir con estos agentes sin enfermarse? (Imagen: La investigadora Marcela Orozco en una salida de campo. Tomada por Pablo Rodríguez.)

 
 

“La respuesta inmune tan particular y equilibrada podría explicar, en parte, la capacidad de los murciélagos para coexistir con virus en ausencia de enfermedad”, comenta. Después de que los virus liberan su información genética dentro de las células animales que infectan, la defensa comienza activando una serie de interacciones moleculares entre los patógenos y las células. La presencia de patógenos es censada por receptores que los reconocen, como los tipo Toll (TLR).

Otra característica de la respuesta inmune e inflamatoria de los murciélagos es la participación de un tipo de citoquinas llamadas interferones. Una línea de defensa que “interfiere” con la replicación de los virus. Mientras que en el sistema inmune de los humanos la activación de interferones depende de un estímulo, como la infección viral, se ha encontrado que en algunas especies de murciélagos la respuesta de algunos interferones está siempre activa. “Este interferón, de funcionamiento permanente, sirve como una ‘alerta temprana’. Esto constituye un patrón inusual de expresión de IFN-α (un tipo de interferón) que no se ha descrito en ninguna otra especie hasta la fecha”, agrega Orozco.   (Imagen: La investigadora Marcela Orozco con su traje de bioseguridad durante una salida de campo). 

 
 

En una respuesta normal a una infección, el cuerpo humano envía tropas formadas por citoquinas al campo de batalla, desde allí mandan una serie de señales para activar una respuesta. Cuando termina la batalla y acaba la infección, el sistema inmune detiene su labor. Pero, en ciertos casos, puede ocurrir un fenómeno llamado “tormenta de citoquinas” o síndrome de respuesta sistémica inflamatoria. La evidencia indica que algunos pacientes con COVID-19 severo presentan este fenómeno.

Resulta que durante la respuesta inmune de pacientes, tal parece que el SARS-CoV-2 induciría al cuerpo a generar desenfrenadamente moléculas del sistema inmune, entre ellas las citoquinas y, ante la confusión, incluso cuando el virus no representa una amenaza, estas proteínas atacan las células del cuerpo. Este proceso de inflamación convierte el sistema inmune de la persona en su enemigo. 

¿Y por qué hablar de este proceso? Ante el peligro que puede generar una respuesta de este tipo, los murciélagos pueden limitar esta reacción exagerada y así evitar el daño en los tejidos. El funcionamiento constante de los interferones o las estrategias antiinflamatorias de su sistema inmune los convierten en modelos de interés para áreas como la medicina. “Abrirá nuevas puertas para abordar enfermedades como el COVID-19”, comenta Orozco.

Una idea que comparte Mantilla: “Entonces yo me pregunto: ¿quién tiene la cura, no solo de la COVID-19, sino de enfermedades genéticas derivadas de tumores, bacterias o virus? Los genes, enciclopedia fundamental de los murciélagos y otras especies”.

917545

2020-05-02T21:27:32-05:00

article

2020-05-05T11:06:23-05:00

[email protected]

coronavirus

Grupo de periodistas científicos*

Ciencia

Coronavirus, murciélagos y una conspiración perfecta

54

28187

28241