Los virus y sus mutaciones

martes 23-febrero-2021

Se ha descubierto mucho sobre la evolución de las formas de vida en la Tierra, aunque este conocimiento dista mucho de ser completo. Por ejemplo, las infecciones víricas parecen haber influido poderosamente en la formación del código genético (genoma) y el sistema inmunitario de todos los seres vivos de la Tierra. Probablemente, hasta dos tercios del genoma humano pueden proceder de virus o de elementos relacionados con ellos. Una proporción menor proviene de bacterias u otros microorganismos. El material genético de un virus puede incorporarse al núcleo de una célula humana, donde se encuentra el código genético humano. ¿Podría suceder esto con el actual coronavirus en el futuro?

Mutaciones y variaciones

La incidencia del coronavirus está en constante aumento. Por si no fuera lo suficientemente grave que actualmente exista una pandemia que ha causado un número de muertos considerable, ahora el virus también parece mutar, por lo que ya ha aparecido una variante británica, una variante sudafricana y probablemente muchas otras que hasta ahora no han salido a la luz. Estas variantes son presumiblemente más contagiosas, pero no más virulentas, que la variante que ahora está extendida en Europa.

Es normal que el virus del SARS-CoV-2 mute, como hacen todos los virus. Mutar significa que el material genético del virus, en forma de ADN o ARN, cambia en uno o más lugares. El resultado es un virus que puede tener un aspecto y un comportamiento diferente dentro del cuerpo humano. Especialmente las mutaciones en la proteína Spike, que el virus utiliza para entrar en las células humanas, pueden hacer que el lo sea más o menos contagioso. Así, la variante británica del virus ya presenta 8 mutaciones. Esto hace que sea significativamente más fácil de transmitir (pero no más virulento). Esta proteína es asimismo la diana a la que apuntan las vacunas actuales: cambios demasiado significativos en esta proteína posiblemente reduzcan el efecto de la actual generación de vacunas.

Especialmente los virus ARN pueden mutar mucho y rápido. Esto se debe a que el ARN tiene una plasticidad mucho mayor y es, por lo tanto, más fácilmente modificable que el ADN, que es más robusto. Como el material genético del virus SARS-CoV-2 está formado por ARN, lo normal sería que pudiera mutar con bastante facilidad. Sin embargo, el virus del SARS-CoV-2 parece mutar con relativa lentitud debido a un mecanismo de corrección de errores bien desarrollado. Los virus que mutan demasiado rápido pueden terminar dándose a sí mismos el golpe de gracia con todas estas mutaciones que reducen su capacidad para replicarse.

Las mutaciones: una estrategia de supervivencia

En cierto modo, podemos ver las mutaciones como una importante estrategia de supervivencia del virus que, de este modo, se adapta cada vez mejor a la fisiología humana. El SARS-CoV-2 tiene poca experiencia con las células y el sistema inmunitario humanos. Las mutaciones son siempre aleatorias y pueden suponer una ventaja o una desventaja para la supervivencia del virus. La mayoría de las mutaciones son, por otra parte, neutras.

Sólo se mantienen con vida los virus con mutaciones neutras o mutaciones que suponen alguna ventaja para su supervivencia. De esto se desprende que la población actual de partículas de virus acabará dejando paso a nuevas variantes mejor adaptadas a su entorno. Esa ventaja para la supervivencia del virus puede ser una mejor transferencia de humano a humano, una penetración más rápida en las células humanas o una capacidad de replicación más eficiente. Las variantes cuya mutación pone al virus en desventaja desaparecen con bastante rapidez porque no pueden replicarse bien. Las variantes británica y sudafricana del virus SARS-CoV-2, por ejemplo, parecen poseer mutaciones que aportan alguna ventaja al virus.

Cómo y por qué se transmitió el virus de los animales a los humanos sigue siendo objeto de debate. Lo que sí es cierto es que una partícula del virus fue capaz de replicarse en una célula humana. Ese fue el momento en que el virus animal entró en contacto por primera vez con el entorno selectivo del cuerpo humano, lo que le permitió adaptarse. Cada persona infectada a partir de esta primera hizo que el virus se adaptase cada vez mejor y crease variantes con mayor capacidad de propagación. En la actualidad hay casi 100 millones de personas infectadas en todo el mundo, lo que puede haber creado muchas variantes; de ellas, las más contagiosas acaban imponiéndose.

Los virus son el motor de la evolución

El tema da para mucho más que la lucha de los virus por sobrevivir. Los virus parecen haber moldeado al ser humano durante su evolución. Recientes investigaciones genéticas demuestran que no sólo las mutaciones aleatorias, sino también los virus, parecen desempeñar un papel muy importante en la creación de esta variación genética, no sólo en los seres humanos, sino en todos los seres vivos de la Tierra.

En investigaciones de material genético humano, se ha hecho recientemente un descubrimiento sorprendente: La mitad, o quizás dos tercios, de nuestro ADN humano está formado por material genético procedente de retrovirus. Estos virus han anidado en nuestro propio material genético durante el curso de la evolución y ahora determinan en parte cómo funciona la fisiología humana. Este ADN viral que ahora está incrustado en nuestros propios núcleos celulares también protege contra otros virus [1]. Así, las infecciones víricas, a través de la evolución, no sólo han causado problemas a los humanos, sino que también nos han ayudado y conformado.

Quizás debamos concluir que no podemos o no debemos detener las mutaciones de los virus. La medida más necesaria que podemos aplicar en esta pandemia es garantizar que el sistema inmunitario humano sea capaz de mantener a raya una infección vírica. La reacción exagerada del sistema inmunitario es lo que realmente convierte a estas infecciones víricas en peligrosas. Una respuesta adecuada de nuestro sistema inmunitario es lo que puede ganar la batalla a esta pandemia.

Por el momento, es un misterio el rumbo hacia el que esta presión viral nos hace encaminarnos en nuestra evolución y es posible que no podamos averiguarlo en un futuro próximo. Si mantenemos el equilibrio en nuestro propio cuerpo, en nuestro entorno y en nuestro planeta con todas sus formas de vida, podemos reducir el impacto de esta pandemia. Con todo, con la evolución no se negocia. Por otra parte, en el futuro puede que podamos predecir cómo se comportará el virus y anticiparnos a él, como ocurre actualmente con las epidemias de gripe estacional.

Conocimiento a través de la práctica

Una mutación "favorable" para un virus no significa necesariamente mayor virulencia sino, a menudo, una mayor infectividad. Todavía no está claro si esta afirmación puede generalizarse a las variantes del coronavirus que circulan actualmente, pero los primeros indicios apuntan en esa dirección.

Puede proteger su cuerpo lo mejor posible frente a agentes patógenos como los virus reforzando las barreras físicas, químicas e inmunológicas del cuerpo, como los intestinos, los pulmones, la piel y la boca. Si se produce una infección, es muy importante que el sistema inmunitario responda adecuadamente. Aunque una activación contundente es importante, protegerse frente a una reacción excesiva lo es igualmente. En este sentido son de utilidad sustancias reguladoras del sistema inmunitario y antioxidantes que se encuentran en gran cantidad en plantas y micronutrientes.

Fuentes

1. Broecker, Felix, en Karin Moelling. ‘What viruses tell us about evolution and immunity: beyond Darwin?’ Annals of the New York Academy of Sciences 1447, nr. 1 (juli 2019): 53–68. https://doi.org/10.1111/nyas.14097.

2. Conti, P., Al Caraffa, C. E. Gallenga, S. K. Kritas, I. Frydas, A. Younes, P. Di Emidio, G. Tetè, F. Pregliasco, en G. Ronconi. ‘The British Variant of the New Coronavirus-19 (Sars-Cov-2) Should Not Create a Vaccine Problem’. Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents 35, nr. 1 (30 december 2020).

3. ECDC, ‘Rapid Increase of a SARS-CoV-2 Variant with Multiple Spike Protein Mutations Observed in the United Kingdom’, z.d., 13.

4. Forterre, Patrick. ‘[The great virus comeback]’. Biologie Aujourd’hui 207, nr. 3 (2013): 153–68. https://doi.org/10.1051/jbio/2013018.

5. McCrone, John T., en Adam S. Lauring. ‘Genetic Bottlenecks in Intraspecies Virus Transmission’. Current Opinion in Virology 28 (februari 2018): 20–25. https://doi.org/10.1016/j.coviro.2017.10.008.

6. Moelling, Karin, en Felix Broecker. ‘Viruses and Evolution – Viruses First? A Personal Perspective’. Frontiers in Microbiology 10 (2019). https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00523.

7. Moelling, Karin. ‘What contemporary viruses tell us about evolution: a personal view’. Archives of Virology 158, nr. 9 (2013): 1833–48. https://doi.org/10.1007/s00705-013-1679-6.

8. Warren, Cody J., en Sara L. Sawyer. ‘How host genetics dictates successful viral zoonosis’. PLoS Biology 17, nr. 4 (19 april 2019). https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000217.


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