Variantes de COVID-19

En los últimos meses, hemos ampliado nuestro vocabulario relacionado con la pandemia: variantes, secuenciación del genoma, vigilancia genómica, son todas nuevas palabras "de moda" de las que hemos oído hablar en las noticias.

Las variantes, variaciones en el ARN del virus, son una de las principales preocupaciones de los científicos y las autoridades sanitarias de todo el mundo, ya que parece que se están propagando más rápidamente que el virus "original" identificado. Para entender mejor lo que son las variantes, empecemos por examinar más de cerca lo que es un virus.

Un virus es un agente infeccioso submicroscópico que sólo se replica dentro de las células vivas de un organismo. El SARS-CoV-2 es un virus envuelto en ARN monocatenario. Sus componentes de ARN son adenina, uracilo, citosina y guanina. Estas bases se emparejan de forma específica: AU (adenina-uracilo) o GC (guanina-citosina) para formar una cadena de ARN. Durante el ciclo de vida intracelular, los coronavirus utilizan el material genético de la célula huésped para expresar y replicar su ARN genómico y producir copias de longitud completa que se incorporan a las partículas virales recién producidas.[1]

¿Qué es una variante de COVID-19 y cómo surgen?  

Con el tiempo, los virus cambian y se adaptan a su entorno. Las mutaciones de los virus producen variantes. Este proceso ocurre en todos los virus. No es un proceso exclusivo del virus COVID-19. Como todos los virus de ARN monocatenario, el COVID-19 tiene una única cadena de ARN formada por una secuencia de ARN específica. Esta secuencia se identificó previamente a partir del virus de origen. Los científicos pudieron leer la secuencia genética, identificar y etiquetar el virus como COVID-19, que resultó ser un virus diferente a los virus Corona identificados anteriormente, como por ejemplo, el virus Corona que causó la epidemia de SARS en 2002.

A medida que avanzaba la pandemia, los científicos siguieron examinando la secuencia de ARN de los virus COVID-19 extraída de una muestra de personas infectadas. Finalmente, se observaron diferencias en las secuencias genéticas en los pares de bases AU y GC. Estas secuencias genéticas mutadas procedían de muestras recogidas en Inglaterra, Sudáfrica y Brasil.

To understand a viral variant, let us imagine a book as an analogy.  One scientist wrote the original version of the book and he gave copies of that book to all the scientists in the world.  The book represents the virus, and the pages represent the genomic sequence of these different COVID-19 variants.  All scientists are reading the same book, it is just like they are decoding the sequence of the virus.   All their books have the same number of pages, chapters and paragraphs all organised the same way.  However, the differences, that represent the viral variants would be represented by typos in certain sentences in a paragraph on any given page. These typos are indicative of a variant – a sort of different edition of the book. These variants affect how a virus evolves and becomes better at entering cells to reproduce.

Figura 1: Ejemplo sencillo de una mutación de ARN

Es muy difícil detectar estas diferencias genómicas; sólo los especialistas de laboratorio experimentados y competentes, con equipos altamente especializados, son capaces de discriminar entre las diferentes cadenas de virus, lo que se denomina secuenciación genómica. La secuenciación descifra el virus de principio a fin, el código genético completo de principio a fin es mapeado. La descodificación del virus COVID-19 representa la lectura de su secuencia de ARN par a par. La secuenciación genómica es mucho más costosa y requiere más tiempo que la realización de una prueba PCR para comprobar la presencia del virus en una muestra del paciente.

¿Cómo encontramos las variantes de COVID-19?

El aumento del número de casos positivos en Inglaterra, Sudáfrica y Brasil llevó a la observación de que la tasa de infección era mayor en estos países que en otros. La comunidad científica reconoció que este aumento de la tasa de infección era algo a lo que había que prestar atención, ya que esperaban que el COVID-19 mutara y diera lugar a nuevas variantes basándose en la experiencia pasada con virus similares. Al comparar las muestras tomadas de pacientes infectados en estos tres países y cotejarlas con la firma genómica de la cadena COVID-19 conocida y ampliamente extendida, los científicos descubrieron que la secuencia genómica era diferente. Cada una de estas tres variantes mostraba diferencias distintivas en su secuencia de ARN.

En la actualidad, hay tres variantes bien definidas del SARS-CoV-2 que son motivo de preocupación y que circulan por todo el mundo y parecen hacer que el virus sea más transmisible[2]:

  • la variante B1.1.7 originaria del Reino Unido,
  • la variante B.1.351 originaria de Sudáfrica, y
  • la variante P.1 originaria de Brasil.

“Scientists have now studied this situation with these variants and have found that they do tend to spread faster, they’re more transmissible or more infectious.  For example, the B1.1.7 variant (United Kingdom variant) showed 22 coding changes across the whole virus genome, and this is the cause of concern throughout the scientific community. However, so far, these variants do not seem to cause more severe illness or a higher death rate or any sort of different clinical manifestations.” [3],[4]

The impact of these variants on human health is still under investigation.  On February 3rd, 2021, researchers at the London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) released an analysis of some of the data, suggesting that the risk of dying is around 35% higher for people who are confirmed to be infected with the new variant.[5]  Other studies originating from the UK suggest that more data is needed before stating that these variants, especially the UK variant, would be more deadly than the original COVID-19 virus.

Se necesitan más estudios para comprender el panorama de la situación y evaluar la diferencia en las tasas de mortalidad entre las distintas variantes de COVID-19. También es imperativo que el esfuerzo mundial para rastrear y limitar la propagación de estas variantes se intensifique y se extienda a más países.

Siguiendo el rastro de estas variantes a medida que aparecen en los pacientes de diferentes regiones, podemos determinar dónde se originó esa variante y combinarla con el historial de viajes de esa persona cuando se introdujo en la región. Esto es crucial para distinguir entre las infecciones derivadas de los viajes y la propagación en la comunidad. El rastreo del virus y sus mutaciones también proporciona a las autoridades sanitarias información fundamental para formular recomendaciones sobre el control de los brotes y sobre dónde dirigir los recursos.

Todavía se discute mucho sobre las mutaciones y sobre lo más contagiosos y mortales que son los virus mutados a estas alturas. Sin embargo, es importante señalar que no todas las mutaciones son siempre favorables para el virus. 

Lo que preocupa a la comunidad científica son las mutaciones exitosas del virus. Es importante comprender que estas mutaciones no son más que una serie de ensayos y errores del proceso de multiplicación del virus, probablemente al azar, y que los más adaptados sobrevivirán y se multiplicarán. La carrera está ahora en tratar de identificar y entender las variantes para preparar vacunas más eficientes que detengan la propagación de variantes más resistentes.

PCR frente a secuenciación genómica 

Una prueba PCR confirmará la presencia del virus, pero no podrá discriminar entre las diferentes variantes. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) utiliza el ARN original de COVID-19 para identificar la presencia del virus. El rendimiento de nuestra solución RT-qPCR móvil no se ve afectado por las variantes de COVID-19 que se han identificado hasta ahora. Nuestros clientes pueden contribuir a ayudar a identificar cualquier variante potencial asegurándose de que todas sus pruebas positivas se envíen a las autoridades sanitarias locales responsables de las pruebas de COVID y de la secuenciación genómica de las variantes.

Un esfuerzo continuo

El estudio de los datos de la secuenciación del genoma completo (WGS) del SARS-CoV-2 ha permitido realizar muchos descubrimientos importantes sobre este patógeno. Sin embargo, necesitaremos más datos de secuencias de muestras de todo el mundo para poder elaborar enfoques eficaces de control y prevención de las infecciones por COVID-19, especialmente de las formas mutadas del virus. Científicos de todo el mundo están colaborando para generar y compartir esta valiosa información y aplicarla a los esfuerzos de diagnóstico y control de la enfermedad. 

Existe una gran posibilidad de que aparezcan otras variantes y mantener la atención y los esfuerzos en la secuenciación ayudará a prepararse contra las vacunas y la resistencia al tratamiento.

En Canadá, la reducción del impacto de las nuevas variantes del SARS-CoV-2 es un objetivo crítico de la respuesta global al COVID-19. Genome Canada, a través de su liderazgo de la Red Genómica Canadiense de COVID (CanCOGeN), forma parte de un esfuerzo nacional integrado para identificar, comprender y rastrear rápidamente la distribución de estas variantes en Canadá.

Las últimas restricciones a los viajes y las pruebas obligatorias cuando las personas regresan a Canadá después de haber viajado al extranjero ayudarán sin duda a rastrear esas variantes. Puede que estas medidas no gusten a muchos viajeros, pero están desempeñando un papel crucial en la identificación de posibles variantes que entran en nuestros países, la mayoría de las veces por viajeros que no muestran síntomas.

Los programas de detección y pruebas de COVID-19 in situ que utilizan soluciones de qPCR deben revisar sus estrategias de cribado y pruebas para garantizar el cumplimiento de los últimos requisitos de su Autoridad Sanitaria local. Esto también ayudará a garantizar una estrategia para tener en cuenta las variantes identificadas actualmente. 

A través de una nueva Estrategia de Variantes Preocupantes del Gobierno de Canadá, CanCOGeN está trabajando con el Laboratorio Nacional de Microbiología de la Agencia de Salud Pública de Canadá (PHAC), el Ministerio de Salud de Canadá, los Institutos Canadienses de Investigación Sanitaria (CIHR) y otros socios provinciales y territoriales para ampliar rápidamente la secuenciación genómica y los esfuerzos de investigación para detectar nuevas variantes, aumentar las capacidades de intercambio de datos en tiempo real e informar las respuestas de salud pública adecuadas.

Por ello, las posibles muestras positivas deben ser analizadas para identificar las variantes, el probable origen, y así tener una mejor respuesta proactiva para iniciar el rastreo de los contactos.

Juntos, podemos marcar la diferencia.


[1] Wu, Katherine J.,  Smithsonian Magazine, 15 April 2020.

[2] Genome Canada, February 12, 2020

[3] Dr. Wendt Barclay, head of the department of infectious disease at Imperial College London, December 22, 2020.

[4] Dr. Soumya Swaminathan, WHO, January 8, 2021

[5] Davies, N. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2021.02.01.21250959 (2021).

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