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| Algunas mutaciones del virus aumentan su supervivencia, mientras que otras son perjudiciales y por eso no duran lo suficiente como para ser secuenciadas. (Crédito: Catalin) |
Según un nuevo estudio realizado por científicos de las universidades de Bath y Edimburgo, el virus que causa el COVID-19 muta casi una vez a la semana, un ritmo significativamente mayor que el estimado anteriormente. Sus conclusiones indican que podrían surgir nuevas variantes más rápidamente de lo que se pensaba.
Anteriormente se pensaba que el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, mutaba aproximadamente una vez cada dos semanas. Sin embargo, una nueva investigación del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath y la Unidad de Genética Humana del MRC de la Universidad de Edimburgo muestra que esta estimación pasaba por alto muchas mutaciones que se producían pero que nunca se secuenciaban.
Los virus mutan con regularidad, por ejemplo, cuando se cometen errores al copiar los genomas mientras el virus se replica.
Normalmente, cuando consideramos la selección natural, pensamos en las nuevas mutaciones que tienen una ventaja y por eso se propagan, como las variantes Alfa y Delta de COVID-19. Esto se conoce como selección darwiniana o selección positiva.
Sin embargo, la mayoría de las mutaciones son perjudiciales para el virus y reducen sus posibilidades de supervivencia, lo que se denomina selección purificadora o negativa. Estas mutaciones negativas no sobreviven en el paciente el tiempo suficiente para ser secuenciadas y, por lo tanto, no aparecen en los cálculos de la tasa de mutación.
Teniendo en cuenta estas mutaciones que faltan, el equipo estima que la verdadera tasa de mutación del virus es al menos un 50% mayor de lo que se pensaba.
Los resultados, publicados en Genome Biology and Evolution, refuerzan la necesidad de aislar a los individuos con sistemas inmunitarios que luchan por contener el virus.
El profesor Laurence Hurst, del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath, dijo:
"Nuestros hallazgos significan que si un paciente sufre COVID-19 durante más de unas pocas semanas, el virus podría evolucionar, lo que podría dar lugar a nuevas variantes".
"Se cree que la variante Alfa es el resultado de la evolución del virus dentro de un individuo que no pudo eliminar la infección.
"No todo son malas noticias, porque la mayoría de los individuos transmiten y eliminan el virus antes de que mute tanto, lo que significa que la probabilidad de evolución dentro de un mismo paciente no suele ser tan alta."
"Sin embargo, esta nueva estimación de la tasa de mutación indica que hay más posibilidades de evolución del virus dentro de esos individuos de lo que suponíamos".
El equipo también pudo averiguar por qué faltaban estas mutaciones.
El profesor Hurst dijo: "Con el gran número de genomas del SARS-CoV-2 ahora secuenciados podemos decir algo tanto sobre cuántas y por qué faltan estas mutaciones, a pesar de que no podemos estudiarlas completamente de forma directa".
"En la Segunda Guerra Mundial, los estadounidenses perdían muchos aviones volando sobre Alemania. Querían saber dónde debían añadir material antibalas. Se fijaron en los lugares en los que los aviones que regresaban estaban dañados, razonando que los lugares sin agujeros de bala en los aviones supervivientes eran los más vulnerables: los disparos en estos lugares hacían que el avión se estrellara y, por tanto, no se vieran en los aviones que regresaban.
"Podemos utilizar el mismo tipo de truco para calcular el perfil de las mutaciones que faltan en el SARS-CoV-2: los genomas secuenciados son los aviones que regresan. Podemos calcular tanto la proporción de todos los planos que regresan cuando se les dispara la mutación como por qué algunos no regresan".
Gran parte de la selección negativa que encontraron fue por razones predecibles: las mutaciones acortan los genes o hacen que las proteínas, como la espiga, funcionen mal.
Otras mutaciones, sin embargo, fueron una sorpresa.
El autor principal, el Dr. Atahualpa Castillo Morales, dijo: "Las proteínas que fabrica el virus están formadas por aminoácidos. Al igual que nuestros genes, los genes del virus tienen las instrucciones sobre qué aminoácidos pegar y en qué orden.
Curiosamente, descubrimos que la selección favorecía las mutaciones que utilizaban aminoácidos más estables, lo que significa que no tienen que fabricarse tan a menudo y no cuesta tanta energía mantener los suministros".
"Creemos que esto se debe a que el virus está sometido a una fuerte presión selectiva para replicarse rápidamente y, por tanto, utilizar aminoácidos con una vida útil más larga significa que es menos probable que tenga que esperar a recibir suministros".
Fuentes, créditos y referencias:
Atahualpa Castillo Morales et al, Causes and consequences of purifying selection on SARS-CoV-2, Genome Biology and Evolution (2021). DOI: 10.1093/gbe/evab196