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Vamos a revisar, a la luz de la evolución, la aparición y desarrollo de nuevas cepas víricas, centrando nuestra atención en el virus Sars-Cov-2 con el que venimos conviviendo desde hace ya dos años.
Los virus de ARN pueden ser excepcionalmente mutables
La evolución tiene dos motores que la impulsan: la variación genética y la selección natural. La variación genética se produce por errores en la replicación del material genético. Estos errores son sorprendentemente infrecuentes, teniendo en cuenta la cantidad de material genético que se replica en cada generación y la velocidad del proceso. Sin embargo, los enormes números de microorganismos o de virus que se replican constantemente hacen que lo infrecuente ocurra. Así las mutaciones se acumulan en la población.
La replicación del material genético es más precisa en aquellos organismos y estructuras que usan como soporte de la información el ácido desoxirribonucleico (ADN) porque las maquinarias que la llevan a cabo (las ADN-polimerasas) pueden tener mecanismos de corrección de errores.
Sin embargo, cuando el material genético es el ácido ribonucleico (ARN), la maquinaria de replicación es más imprecisa y los errores son más frecuentes. En consecuencia, los virus de ARN son más propensos a la mutación que los virus de ADN o que las bacterias y otros organismos celulares.
Hay virus de ARN excepcionalmente mutables que forman conjuntos de poblaciones diferentes dentro de una misma persona infectada. Es lo que ocurre, por ejemplo, con el virus de la hepatitis C. Con este se aplica el concepto de "cuasiespecies" para explicar la coexistencia de un gran número de variantes del virus que no se desplazan mutuamente entre sí.
El coronavirus tiene facilidad para adaptarse a distintos ambientes
La selección natural, por otra parte, es el proceso por el que unos organismos tienen mayor éxito reproductivo que otros en un ambiente dado y pueden llegar a desplazar a los competidores haciéndose predominantes o exclusivos.
Como es fácil de entender, aquellas mutaciones que permitan un mayor éxito reproductivo en un ambiente tenderán a hacerse más frecuentes en la población y los organismos que las tienen estarán mejor adaptados a dicho ambiente. En realidad, lo que ocurre es que las variantes con más éxito reproductivo prevalecen y si una variante puede colonizar un entorno nuevo, lo hará y prevalecerá, al menos temporalmente, en él.
Los coronavirus son pequeños virus de ARN con una alta variabilidad. Eso les permite, como grupo, adaptarse a distintos ambientes (infectar diferentes tipos de animales) y generar constantemente nuevas variantes cuya abundancia relativa dependerá de su éxito reproductivo.
De esta forma, desde que el coronavirus Sars-Cov-2 infectó a los primeros humanos en Wuhan, a partir de los cuales se originó la pandemia, han ido surgiendo constantemente nuevas variantes del virus. Su ascenso y descenso en prevalencia ha sido constante, como lo son las olas en el mar.
Estas variantes están catalogadas en estirpes que forman genealogías detalladas, lo que permite hacer un seguimiento epidemiológico riguroso de la pandemia, al igual que se hace de otras como la gripe o el SIDA.
A día de hoy, se estima que ha habido casi 500 millones de casos de coronavirus en el mundo con más de seis millones de fallecimientos. Considerando los millones de partículas víricas que se producen dentro de cada persona infectada y la frecuencia de las mutaciones, la aparición de nuevas variantes del virus es un fenómeno inevitable y que permanecerá constante en el futuro.
La llegada de una nueva serie de variantes
Recientemente se ha empezado a hablar de una nueva serie de variantes de Sars-Cov-2 cuyo nombre empieza por la letra X: XA a XS. Estas variantes son recombinantes de otras cepas ya descritas anteriormente.
Su origen no es como el que he descrito en párrafos anteriores, sino que se han formado en el curso de la coinfección de una misma célula por dos coronavirus de estirpes diferentes. Durante la replicación de los dos virus en una misma célula, pueden combinarse sus materiales genéticos dando lugar a un nuevo virus que reúna características de ambos progenitores. Si este nuevo virus tiene más éxito reproductivo que los otros presentes en la población, predominará y se hará prevalente.
Las nuevas estirpes recombinantes que han suscitado el interés de la sociedad son las denominadas XD, XE y XF y se han detectado principalmente en Francia, Dinamarca y el Reino Unido.
Las tres incluyen material de la cepa BA.1 (ómicron) y, en el caso de las variantes XD y XF, de la variante delta. Puesto que estas variantes han sido detectadas con una cierta abundancia en los países citados, es esperable que su prevalencia aumente ya que tienen un éxito reproductivo suficiente como para destacar.
Los datos disponibles sugieren que estas variantes podrían ser más transmisibles que las anteriores, pero no hay datos significativos que indiquen que vayan a ser de mayor virulencia que las que conocemos.
La recombinación de genomas víricos es un proceso que requiere la coinfección y la formación de una nueva y exitosa molécula recombinante. El proceso se produce debido a que el alto número de virus y de infecciones hace que lo infrecuente, de nuevo, ocurra. La formación de nuevos virus por este sistema es el origen de las cepas pandémicas de gripe, que con una recurrencia de entre 20 y 30 años aparecen como resultado de la mezcla de virus de gripe de diferentes orígenes.
El proceso se ve favorecido en el caso del virus de la gripe al tener su genoma (también de ARN) dividido en varias moléculas. En el caso del coronavirus, el proceso debe ser más infrecuente porque su genoma está organizado en una sola molécula y es necesaria la recombinación y no solo los errores de empaquetamiento que dan lugar a las mezclas de genoma en el virus de la gripe.
Y esta es la situación actual: aparecen nuevas variantes que entran en el sistema de seguimiento de la epidemia que tienen los centros de control de enfermedades infecciosas europeo (ECDC y norteamericano (CDC).
El ECDC diferencia tres niveles para organizar la intensidad progresiva del seguimiento de las nuevas variantes víricas: variantes en seguimiento (la XD y la ómicron BA.3), variantes de interés (las cepas ómicron BA.4 y BA.5) y variantes de preocupación (la variante delta y las cepas ómicron BA.1 y BA.2). Las variantes XE y XF no han alcanzado el nivel de relevancia, de momento, como para ser clasificadas como variantes en seguimiento.
Por su parte, la Organización Mundial de la Salud también incluye únicamente la variante XD entre las clasificadas como de seguimiento.
Cuál será el efecto futuro de esas nuevas variantes en la población y en la evolución de la epidemia es algo que no podemos saber con exactitud porque la evolución es una combinación de azar y necesidad; pero podemos tener algunas expectativas basadas en lo que sabemos a partir de la evolución y de epidemias anteriores.
Qué se espera de esta variante
Podemos definir la virulencia de un patógeno como el número de casos graves o muy graves respecto al total de las personas infectadas. Con las debidas precauciones, en general la virulencia de los patógenos suele disminuir con el tiempo de convivencia con el huésped.
Esto se puede explicar porque el éxito reproductivo de un patógeno es mayor cuanto menos daño cause al huésped y, por tanto, más pueda éste transmitir el patógeno. Un perro muerto no transmite la rabia.
Por esto, las variantes menos virulentas tienden a propagarse mejor que otras que limitan o eliminan la movilidad del animal o la persona enferma y, con el tiempo, tienden a prevalecer en la comunidad.
Por otra parte, el sistema inmune aprende a enfrentarse a este virus controlando su multiplicación y modulando la respuesta (lo que en el caso de la infección por el coronavirus es esencial en el agravamiento de la enfermedad).
Por tanto, y para concluir, debemos esperar que sigan surgiendo nuevas variantes del coronavirus cuya prevalencia les haga saltar a la prensa y a la vigilancia especial de las organizaciones internacionales. Pero cabe esperar, razonablemente, que estas nuevas variantes tiendan a ser menos virulentas. De esta forma, las sucesivas olas de la pandemia deberían ser cada vez más suaves y la respuesta hospitalaria, en su caso, no se vería afectada significativamente.
*Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Puedes leer la versión original aquí.
Antonio G. Pisabarro es catedrático de Microbiología en el Departamento de Ciencias de la Salud del Instituto de Investigación Multidisciplinar en Biología Aplicada de Universidad Pública de Navarra.
