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¿Cómo pudo haber surgido la variante Omicron de COVID-19?

COVID-19¿Cómo pudo haber surgido la variante Omicron de COVID-19?

Una de las características inusuales y más intrigantes de la variante de Omicron fuertemente mutada es que adquirió todas las mutaciones en un solo estallido en un lapso de tiempo muy corto. El grado de cambio es tanto que algunas personas piensan que bien podría tratarse de una nueva cepa de coronavirus humano (¿SARS-CoV-3?). ¿Cómo pudo haber ocurrido un nivel tan alto de mutación en un lapso tan corto? Algunos argumentan que Omicron puede haber evolucionado a partir de un paciente inmunodeprimido con alguna infección crónica como el VIH / SIDA. ¿O podría haber evolucionado en la ola actual en Europa, que ha sido testigo de tasas de transmisión muy altas? ¿O podría estar asociado con alguna investigación de ganancia de función (GoF) o cualquier otra cosa? ¿Quién se beneficia? No es posible sacar ninguna conclusión en esta etapa. Sin embargo, este artículo intenta arrojar luz sobre diversas dimensiones asociadas al fenómeno.  

La nueva variante de COVID-19 recientemente informada de Sudáfrica el 25th Noviembre de 2021 se ha extendido a varios países del mundo, a saber, Reino Unido, Canadá, Japón, Australia, Austria, Hong Kong, Israel, España, Bélgica, Dinamarca y Portugal. Esto ha sido designado como una nueva variante de preocupación (VOC) por la OMS y nombrado Micron. Omicron se caracteriza por 30 cambios de aminoácidos, tres pequeñas deleciones y una pequeña inserción en la proteína de pico en comparación con el virus original.1. Sin embargo, según las tasas de mutación2 de los virus de ARN, no es posible desarrollar más de 30 mutaciones de la noche a la mañana. Se necesitarían al menos de 3 a 5 meses para generar 6 mutaciones en el genoma de 30 kb del SARS-CoV-2 en función de la tasa de mutación que el virus sufre de forma natural.2 tras la transmisión de un host a otro. Siguiendo este cálculo, debería haber tomado de 15 a 25 meses para que emergiera algo como Omicron, con 30 mutaciones. Sin embargo, el mundo no ha visto esta mutación gradual aumentar durante dicho período de tiempo. Se argumenta que esta variante evolucionó a partir de una infección crónica de un paciente inmunodeprimido, posiblemente un paciente con VIH / SIDA no tratado. Según el grado de cambio, debería clasificarse como una nueva cepa de virus (puede ser el SARS-CoV-3). Sin embargo, el número de mutaciones presentes podría ser indicativo de su mayor transmisibilidad que otras variantes. Sin embargo, se requieren más estudios para confirmar esto. 

Las próximas semanas son críticas para determinar la transmisibilidad de la nueva variante y la gravedad de la enfermedad que causa. Hasta ahora, todos los casos han sido leves y asintomáticos y la buena noticia es que no ha habido mortalidad. También necesitamos evaluar hasta qué punto la nueva variante puede escapar a la protección inmunológica proporcionada por las vacunas actuales. Esto nos permitirá decidir cuánto tiempo podemos continuar con las vacunas actuales antes de adaptarlas a la nueva variante. Pfizer y Moderna ya han tomado medidas para ajustar sus vacunas. Sin embargo, la pregunta que se avecina aún permanece sobre el origen de esta variante. Es plausible que la variante Omicron podría haber evolucionado en la ola actual de mayor incidencia de casos en Europa mucho antes, pero las autoridades sudafricanas informaron recientemente (basándose en la secuenciación del genoma). Sin embargo, este puede no ser el caso, ya que la ola actual ha estado allí durante los últimos 4-5 meses y, según las tasas de mutación, debería haber resultado en no más de 5-6 mutaciones. 

¿O fue Omicron, un producto de la investigación de ganancia de función (GoF) que condujo al desarrollo de patógenos potenciales pandémicos (PPP)?3,4. La investigación sobre la ganancia de función se refiere a experimentos en los que un patógeno (en este caso, el SARS-CoV-2) adquiere la capacidad de realizar una función que de otro modo no formaba parte de su existencia regular. En este caso, podría conducir a una mayor transmisibilidad y una mayor virulencia. Potencialmente, esto puede conducir al desarrollo de un organismo que es nuevo y que no existía en la naturaleza. La intención de la investigación del GoF es comprender las variantes patógenas y estar listo con un tratamiento o una vacuna, si tal variante surge en la naturaleza. El número de mutaciones obtenidas por los PPP no solo hace que la cepa sea altamente transmisible, sino que también ayuda a escapar de los anticuerpos neutralizantes producidos contra el virus original en individuos convalecientes. Además, la manipulación de cepas es posible utilizando técnicas modernas de ingeniería genética basadas en la recombinación de ARN dirigida.5. Esto también puede dar lugar a nuevas variantes / cepas patógenas con un mayor número de mutaciones, lo que da lugar a un virus altamente transmisible y virulento. La investigación ha demostrado que 20 mutaciones que ocurren en la proteína de pico, incluidos cambios y deleciones, son suficientes para la evasión de la mayoría de los anticuerpos generados en el plasma de individuos que han sido infectados o vacunados contra el SARS-CoV-2.6. Según otro estudio, bajo una fuerte presión inmune, el SARS-CoV-2 puede ganar la capacidad de escapar de los anticuerpos haciendo solo 3 cambios, dos deleciones en el dominio N terminal y una mutación (E483K) en la proteína de pico.7

¿Debería permitirse este tipo de investigación que conduzca a la generación de APP? De hecho, la investigación sobre la ganancia de función fue prohibida por los EE. UU. En 2014 por los NIH, después de una serie de accidentes relacionados con patógenos mal manejados en los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU., Lo que sugiere que los riesgos asociados con este tipo de investigación superan con creces los beneficios que puede proporcionar. ¿Quién se beneficia del surgimiento y difusión de estas APP? Estas son preguntas difíciles que requieren respuestas reales.  

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Referencias:  

  1. Centro Europeo para la Prevención y el Control de Enfermedades. Consecuencias de la aparición y propagación del SARSCoV-2 B.1.1. 529 variante preocupante (Omicron), para la UE / EEE. 26 de noviembre de 2021. ECDC: Estocolmo; 2021. Disponible en línea en https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   
  1. Simmonds P., 2020. Hipermutación C → U desenfrenada en los genomas del SARS-CoV-2 y otros coronavirus: causas y consecuencias de sus trayectorias evolutivas a corto y largo plazo. 24 de junio de 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 
  1. NIH. Investigación que involucra patógenos pandémicos potenciales mejorados. (página revisada el 20 de octubre de 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  
  1. Las arenas movedizas de la investigación de la "ganancia de función". Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 
  1. Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders y Peter JM Rottier. Tropismo de cambio de especie: una forma eficaz de manipular el genoma del coronavirus felino. Revista de Virología. Vol. 77, No. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 
  1. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. y col. Alta barrera genética al escape de anticuerpos neutralizantes policlonales del SARS-CoV-2. Naturaleza (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 
  1. Andreano E, et al 2021. Escape de SARS-CoV-2 de un plasma convaleciente COVID-19 altamente neutralizante. PNAS 7 de septiembre de 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

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