Como últimamente parece que estamos dándole vueltas al tema de las mutaciones, voy a intentar aclarar cómo ocurren las mutaciones en los virus y además voy a comentar un artículo recientemente publicado en Nature que nos explica cómo algunas mutaciones podrían ser beneficiosas, para levantar un poco la moral y mostrar que no está todo perdido.
El artículo en cuestión es Loss of furin cleavage site attenuates SARS-CoV-2 pathogenesis y al igual que todos los artículos relacionados con el coronavirus, es de acceso abierto. Pero vamos a empezar con las mutaciones en los virus.
Cómo aparece una mutación en el coronavirus
Cuando el coronavirus entra en nuestras células, su principal objetivo es multiplicarse. No piensa, no decide, es simplemente lo que tiene que hacer. Tampoco busca dañar las células, y el daño que pueda hacer es un efecto colateral. Lo único que debe hacer el coronavirus es aprovechar la maquinaria celular para multiplicarse.
Al multiplicarse se hacen copias del virus, que implica hacer copias de su material genético (ARN en este caso) y sintetizar todas las proteínas necesarias para empaquetar nuevos virus. Al hacer las copias del material genético, cada X letras se va a cometer un error. Eso ocurre en este coronavirus, en cualquier otro virus y en cualquier célula. Pero no siempre se cometen los errores de la misma forma.
Por una parte, cada entidad biológica tiene una X distinta. Es decir, en algunos casos los errores son más frecuentes que en otros. En paralelo puede haber procesos de edición que corrigen parte de los errores. Por lo tanto, podemos tener una copia muy eficaz que no necesite reparación, una copia peor pero que luego se edite y quede bien… pero si se hacen muchas copias, en algún momento se ha a escapar un error. Ese error, esa A en lugar de C (por ejemplo) es la mutación aleatoria.
Tipos de mutaciones
Cuando el cambio se produce en la secuencia de un gen que codifica una proteína, puede ser un cambio sinónimo (no cambia el aminoácido) o no. Para simplificar, vamos a considerar cambios aquellos que sí alteran los aminoácidos.
Una vez que de forma aleatoria ha aparecido ese cambio, ese cambio puede ser neutro (y se ignora), puede ser perjudicial (por lo que la descendencia acabará desapareciendo) o puede ser beneficioso. Cuando es beneficioso (eso que llamamos mejor fitness), esa mutación acabará estando presente en toda la población en algún momento, si no se sustituye por otra mejor.
Heredando mutaciones y seleccionando
Las mutaciones neutras pueden serlo en ese momento y seguirán presentes en la descendencia en una proporción similar hasta que supongan una diferencia. Pero rara vez un cambio es totalmente neutro, ya que siempre existe algún factor o algún contexto que hace que sea un poco mejor o peor.
En resumen: las mutaciones ocurren de forma constante, y es el entorno el que genera una presión selectiva sobre ellas. Por ejemplo, las bacterias mutan continuamente pero cuando usamos los antibióticos mal ayudamos a seleccionar las que son resistentes. No hacemos que generen resistencia, ni que muten más rápido: generamos una presión para seleccionar las que sobreviven con antibióticos en el medio.
La mutación del sitio de la furina del coronavirus
En el artículo que comentaba al principio lo que han hecho los investigadores es analizar una mutación concreta del coronavirus SARS-COV-2. Una de las diferencias entre éste y el SARS-CoV-1 es la presencia del sitio de corte para la furina. Se trata de una secuencia corta, en un lazo expuesto de la proteína S que forma la espina. Una secuencia de sólo cuatro aminoácidos que según los estudios previos, cuando se corta, facilita que el virus se una mejor a su receptor.
Para estudiar en detalle el papel de esta secuencia, los investigadores la eliminaron del virus. Sólo esos cuatro aminoácidos, ya que otros estudios tenían ese cambio pero no era el único presente. Con la nueva versión del virus, sin ese lazo de mayor tamaño, pudieron analizar cómo se comportaba en cultivos celulares de varios tipos (ya que no todas las células se comportan igual), en hámsters y en ratones humanizados. Además, analizaron el efecto de los anticuerpos, y la inmunidad que este nuevo virus podría aportar frente a infecciones con el virus sin manipular.
La mutación quizá nos vendría bien
Los resultados que obtuvieron indican que, como se esperaba, el virus mutante se replica de forma diferente en distintos tipos celulares, siendo en algunos casos más eficiente que el no modificado. Además, la espina se procesa adecuadamente incluso sin el famoso sitio de corte para la furina, por lo que deben existir otros mecanismos que lo regulen.
Tanto en hámsters como en ratones humanizados, es posible infectar con el virus mutado, pero la infección es claramente distinta. No se observan los síntomas habituales pese a que el virus se está replicando, por lo que se presupone que es una forma mucho más leve de la enfermedad. Y lo más importante, esa forma asintomática protege de una posible reinserción al igual que lo haría una infección con el virus sin alterar. Pese a ello, los autores destacan que al analizar los anticuerpos, la inmunidad cruzada sí muestra que el cambio estaba ahí, ya que no funcionan igual y su eficacia se puede ver alterada si se unían a la zona que se ha modificado.
¿Cómo podemos aprovecharnos?
Aunque muchos más estudios serán necesarios, los resultados de este artículo nos indican, lo primero, que tenemos que tener mucho cuidado con las líneas celulares que utilizamos para propagar virus, porque pueden comportarse de forma diferente dependiendo de las mutaciones adquiridas.
Por otra parte, este estudio apunta a una mutación que nos permitiría atenuar este coronavirus, y quizá otros coronavirus que tienen la misma secuencia presente. Aunque es solo un cambio, es uno de los cambios que podrían llevarnos a obtener una vacuna basada en un virus atenuado. Al igual que estudiamos aquellas variantes que incluyen mutaciones que podrían suponer un problema, debemos estudiar también las variantes que supongan un beneficio para nosotros, porque no nos vendría nada mal poder propagar un virus que no provocase casi síntomas y desplazase al otro. Porque no todas las mutaciones que se propaguen mejor van a ser peores para nosotros, lo esperable es que sean mejores, y aparecerán, porque esto es puro azar.
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