Cuando en marzo de 2020 un nuevo virus fue capaz de paralizar el mundo en cuestión de días, millones de personas obedecían los mandatos de encerrarse en sus casas confiando en que aquello pasaría en unas semanas y de nuevo podrían salir sin riesgo alguno, como si se tratara de una larga tormenta. Pero los científicos ya advertían de que esto no funciona así, y que nos encontrábamos ante un viaje muy largo. Muchos de ellos ya caminaban un paso por delante, preguntándose: ¿qué hará el virus después? Esta emergencia inédita en nuestra historia reciente ha puesto a prueba todo lo que se sabía sobre evolución viral. Hoy los científicos continúan haciéndose la misma pregunta. Y aunque el seguimiento masivo y detallado de la evolución del virus en tiempo real, sin precedentes en la ciencia, ha ampliado enormemente el conocimiento, la pregunta sigue sin encontrar una respuesta clara.
En el principio fue el virus de Wuhan. El SARS-CoV-2 era el segundo virus conocido del mismo tipo que el que en 2002 causó el Síndrome Respiratorio Agudo Grave (SARS) en Asia. Los investigadores aún no han logrado precisar dónde y cómo el nuevo virus saltó por primera vez a los humanos, pero la hipótesis dominante es que se originó en el inmenso repertorio de coronavirus de los murciélagos hace quizá medio siglo, y que llegó a nosotros a través de algún huésped intermedio aún sin determinar a finales de 2019.
En la primavera de 2020, mientras las cifras de infecciones y muertes se disparaban en gran parte del mundo, quienes sobrevivían a la COVID-19 confiaban en que al menos ellos ya habían vencido a la pandemia y estaban fuera de peligro. Los gobiernos y muchas voces públicas hablaban de la posibilidad de alcanzar la inmunidad grupal, una esperanza que se veía impulsada por las noticias sobre el rápido progreso de las vacunas.
La tasa de mutación
Pero, una vez más, los científicos advertían de que ninguna de estas expectativas era sólida, ya que el virus podía cambiar. Los virus mutan, sobre todo aquellos cuyo material genético consta de ARN, como es el caso de los coronavirus. Por suerte, el SARS-CoV-2 dispone de un sistema de corrección de errores en su maquinaria de replicación que no existe en otros virus de ARN como los de la gripe, y que reduce su tasa de mutación. Inicialmente los investigadores calcularon que el virus variaba a razón de dos mutaciones puntuales al mes, la mitad que la gripe. Por otra parte, tampoco se conocían la calidad o la duración de la inmunidad en las personas recuperadas, ni la que proporcionarían las vacunas cuando estuvieran disponibles. Pero la experiencia de la gripe, que nos ataca en nuevas variantes año tras año sin que ninguna inmunidad grupal la contenga, sugería que tal vez estábamos ante un caso similar.
Algunos científicos proponían que las primeras formas mutantes en extenderse en la población serían las que hubieran mejorado su transmisibilidad o su infectividad. Más adelante, una vez que el virus hubiera optimizado su transmisión y ya existiera una inmunidad extendida, las nuevas variantes de éxito serían aquellas que eludieran la respuesta inmune de las personas recuperadas. Entre estas dos mejoras, más transmisión o evasión inmunitaria, se repartían las apuestas de los investigadores. Algunos de ellos apuntaban también la posibilidad de que el virus perdiera virulencia con el tiempo, una hipótesis propuesta en el siglo XIX por el bacteriólogo Theobald Smith y que se basa en la idea de un equilibrio de beneficio mutuo: el huésped no enferma gravemente, y así es más probable que el virus consiga propagarse. El final de este proceso sería un virus endémico, como la gripe o los cuatro coronavirus que provocan resfriados.
En resumidas cuentas, estas eran algunas de las principales especulaciones barajadas por los científicos mientras el SARS-CoV-2 se extendía por el mundo. Dos años después no puede decirse que las predicciones se hayan equivocado por completo, pero tampoco que fueran del todo acertadas. Lo único que puede afirmarse es que la evolución del virus ha sorprendido a los expertos, y que incluso algunos de los fundamentos sobre los cuales se basaban estos pronósticos han resultado erróneos.
Ómicrom y las reinfecciones
Las previsiones sobre la mutación del virus comenzaron a materializarse en abril de 2020, cuando se difundió que ya desde febrero había comenzado a propagarse por Europa una variante llamada D614G que contenía una mutación puntual en la proteína Spike (S) del virus, responsable de reconocer las células humanas e infectarlas. Esta variante parecía ligeramente más transmisible que el virus original, al que reemplazaba allí donde llegaba, aunque por fortuna sin mayor virulencia. Al mismo tiempo se empezaba a reconocer la capacidad de recombinación del virus, es decir, cómo distintas formas que infectaban a una misma persona podían intercambiar material genético para producir nuevas variantes.
D614G fue solo el principio; a partir de ella comenzaron a derivarse numerosas ramas, variantes más fuertemente mutadas. Hasta ahora cinco de ellas se han considerado de preocupación (VOC, en inglés) por la OMS, llamadas Alfa, Beta, Gamma, Delta y Ómicron. Beta y Gamma fueron minoritarias, pero ya sugerían una evasión inmunitaria al escapar a la acción de los anticuerpos neutralizantes. Alfa fue explosiva, un 50% más transmisible, y otro tanto ocurrió con Delta, que además parece haber superado a las anteriores en virulencia.
Y por fin llegó Ómicron. La que hasta ahora es la última VOC ha barrido a todas las demás, excepto a Delta, y lo ha hecho con un nuevo giro de guión: surgida también de forma independiente de las demás, en momentos tempranos de la pandemia —primavera de 2020—, con 54 mutaciones, 34 de ellas en la proteína S, ignorada durante año y medio, aún más transmisible que las anteriores, capaz de eludir los anticuerpos neutralizantes producidos por infección o vacunación y con varias subvariantes, algunas recombinantes entre ellas o con Delta; a cambio, en apariencia ha resultado menos peligrosa, al infectar con más facilidad las vías respiratorias superiores pero menos el tejido pulmonar.
Nuevas reglas de juego
Sin embargo, y aunque esto último parecería obedecer a la hipótesis de Smith, los científicos dudan: para el epidemiólogo molecular Peter Markov y sus colaboradores del Joint Research Centre de la Comisión Europea en Ispra (Italia), “la noción de que los virus evolucionarán hacia una menor virulencia para respetar a sus huéspedes es uno de los más persistentes mitos sobre la evolución de los patógenos”. “La realidad es mucho más complicada”, decía a Nature Andrew Rambaut, de la Universidad de Edimburgo. En Science el experto en evolución de patógenos Edward Holmes, de la Universidad de Sídney, advertía de que “no es simple”; “la evolución de la virulencia ha demostrado ser arenas movedizas para los biólogos evolutivos”.
De hecho, en el caso de Ómicron, y como escribían Kewei Ma y Jieliang Chen, de la Universidad de Fudan en Shanghái, “la menor gravedad de las infecciones de Ómicron parece el resultado de una combinación de una virulencia intrínsecamente menor y la inmunidad preexistente, tanto de la vacunación como de una infección pasada”. Los investigadores insisten en que a estas alturas, con gran parte de la población vacunada con diferentes dosis, infectada o reinfectada, es difícil analizar la virulencia intrínseca de una variante. Lo mismo ocurre con casos como la gripe pandémica de 2009 o los coronavirus del resfriado; deslindar un posible descenso de virulencia de la inmunidad adquirida por la población a lo largo del tiempo es enormemente complicado.
A todo ello se une que las reglas del juego han cambiado: durante los dos años de pandemia los científicos han observado que el virus estaba mutando más deprisa de lo que se había calculado inicialmente. Datos posteriores han mostrado que el SARS-CoV-2 en realidad ha estado evolucionando mucho más rápido que los coronavirus del resfriado e incluso 2,5 veces más que la gripe. Investigadores de la Universidad de Melbourne en Australia han descubierto que, en lugar de las dos mutaciones al mes estimadas, las variantes han evolucionado a saltos, en episodios con una tasa de mutación cuatro veces mayor durante semanas o meses: Beta surgió en solo cuatro semanas, mientras que Delta lo hizo en seis. Según el director del estudio, Sebastian Duchene, “lo que causa la diferencia de ritmo es la capacidad del virus de aumentar temporalmente su velocidad”; “es como pisar el acelerador del coche”. Sumado a todo ello, preocupa la posibilidad de que haya recombinación de variantes en animales susceptibles, como los ciervos; no se descarta que Ómicron pueda haber surgido así.
Inteligencia artificial para predecir el futuro del virus
Pero el inmenso volumen de datos recogidos y la disponibilidad de herramientas más sofisticadas han propiciado pasos de gigante en los modelos de evolución viral. Investigadores del Instituto Broad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado un sistema de Inteligencia Artificial entrenado con más de 6 millones de genomas del SARS-CoV-2 para tratar de predecir qué hará el virus en el futuro. En las simulaciones retrospectivas esta herramienta, llamada PyR0, fue capaz de predecir la aparición de Alfa un mes antes de su identificación por la OMS, y también el ascenso de la subvariante Ómicron BA.2. Según la coautora del estudio Pardis Sabeti, este sistema “ofrece una ventaja para identificar qué está emergiendo y podría ser una amenaza potencial”. Otros nuevos modelos mejorados, nacidos del avance en el conocimiento del virus, también han acertado en sus predicciones retrospectivas sobre el surgimiento de nuevas variantes.
En resumen, por cuál de los posibles escenarios futuros se decantará el virus sigue siendo una incógnita. En una reciente sesión de la Agencia de Alimentos y Fármacos de EEUU (FDA), los expertos estimaban que la gran expansión de Ómicron invita a augurar un verano tranquilo, pero que la evolución de las actuales subvariantes será la mayor preocupación el próximo otoño. Si la próxima variante surgiera de Ómicron, aventuran los expertos, quizá podríamos esperar un virus más benigno; aunque esta variante escape a los anticuerpos neutralizantes, no así a las células T, otro componente esencial de la inmunidad adquirida junto con los anticuerpos y las células B. Más preocupante, añaden, sería quizá una evolución de Delta u otras variantes más virulentas hacia una mayor transmisibilidad.
Sin embargo, conviene recordar que no somos meros espectadores inocentes a merced del capricho del virus, ya que la contención sigue siendo esencial para prevenir la aparición de nuevas formas del virus: como subraya en STAT el epidemiólogo de la Universidad de Pittsburgh Donald Burke, “la evolución viral requiere una continua transmisión y replicación. Cuantas más partículas virales se generen, aumentan las posibilidades de que emerjan nuevos mutantes y recombinantes”.
Javier Yanes
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