Los investigadores hicieron un descubrimiento sorprendente: en una muestra recolectada de una persona infectada, faltaba una gran parte del genoma del virus y otra parte se había movido a un lugar completamente diferente en la secuencia.

Los investigadores del Departamento de Salud de Minnesota en St. Paul estaban secuenciando muestras del virus de la viruela del mono hace unos meses e hicieron un descubrimiento sorprendente. En una muestra recolectada de una persona infectada, faltaba una gran parte del genoma del virus y otra parte se había movido a un lugar completamente diferente en la secuencia.

Crystal Gigante, microbióloga de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. en Atlanta, Georgia, fue llamada para ayudar a examinar las mutaciones.

De acuerdo con la revista científica Nature, ella y sus colegas encontraron eliminaciones y reordenamientos similares en un puñado de otros genomas de viruela del mono recolectados en los Estados Unidos, según un informe que publicaron el 17 de septiembre en el servidor de preimpresión bioRxiv que no ha sido revisado por pares.

Aunque los científicos no están alarmados, están monitoreando la situación cuidadosamente para comprender por qué han aparecido las alteraciones y qué podrían significar para el brote mundial de viruela del mono

Estas mutaciones son un claro recordatorio de que incluso los poxvirus, que son virus de ADN que tienden a evolucionar más lentamente que los virus de ARN, como el coronavirus SARS-CoV-2, cambiarán con el tiempo, dice Elliot Lefkowitz, virólogo computacional de la Universidad de Alabama en Birmingham. Y cuanto más se transmita el virus de la viruela del simio entre humanos, agrega, más oportunidades tendrá de evolucionar.

Las mutaciones evaluadas por Gigante no fueron las alteraciones de una sola letra que los científicos están acostumbrados a ver en el genoma del SARS-CoV-2. En algunos casos, genes completos habían desaparecido: faltaba un tramo de aproximadamente el 7% del genoma en una muestra de una persona infectada en Florida. 

Pero es demasiado pronto para decir si las mutaciones son beneficiosas, neutrales o dañinas para el virus, dice Lefkowitz. Si los funcionarios de salud detectan un aumento en la cantidad de muestras de virus que tienen estas mutaciones, eso podría ser una posible señal de que están ayudando a que el virus se propague.

Estrategias mutacionales

Las grandes eliminaciones y reordenamientos que se informaron por primera vez en Minnesota no sorprendieron a Eneida Hatcher, viróloga evolutiva del Centro Nacional de Información Biotecnológica en Bethesda, Maryland. 

En 2015, fue coautora de un estudio 2 con Lefkowitz que muestra que tales mutaciones son comunes en la mayoría de los poxvirus y que la mayoría de los genes que interrumpen están ubicados hacia las regiones finales o terminales del genoma viral.

Fue realmente agradable ver replicadas algunas de las estrategias mutacionales que hemos visto en el pasado”, dice Hatcher.

Los ortopoxvirus, un género de poxvirus que incluye el virus de la viruela del simio y el virus de la viruela, que causa la viruela, comparten un conjunto central de aproximadamente 174 genes en el centro de sus genomas. 

Pero sus regiones terminales son más variables y contienen menos genes esenciales. Se cree que algunos de los genes en estas regiones codifican proteínas que ayudan a desarmar las respuestas inmunitarias de los huéspedes y están diseñados para infectar huéspedes específicos, dice Lefkowitz. Esto subyace a una hipótesis de por qué la viruela se volvió experta en infectar a los humanos: a lo largo de miles de años, una versión anterior del virus podría haber perdido genes de sus extremos que le permitieron infectar una amplia gama de especies animales, y eventualmente se convirtió en un especialista en infectar humanos. (Antes de que se erradicara la viruela, mataba a tres de cada diez personas infectadas).

A algunos científicos les preocupa que pueda surgir una situación similar con la viruela del simio, que actualmente es más generalista; puede infectar a muchos mamíferos , incluidas varias especies de roedores y humanos.

Pero predecir cómo cambiará el comportamiento del virus de la viruela del simio a medida que muta es difícil porque los investigadores aún no han caracterizado la función de muchos genes en su gran genoma. 

Por ejemplo, aunque los investigadores descubrieron por primera vez que dos cepas del virus de la viruela del mono se estaban propagando en África hace más de 17 años, todavía están luchando para determinar con precisión qué genes son responsables de la diferencia en la tasa de mortalidad entre los dos, dice Lefkowitz. La tasa de mortalidad de uno de ellos, el clado I, que predomina en África Central, es de alrededor del 10%. El clado II, que circula en África Occidental, tiene una tasa de mortalidad de alrededor del 1% al 3%.

Los cambios en el genoma

Al analizar las secuencias de la viruela del mono, los investigadores también están aprendiendo más sobre cómo el virus podría haber provocado el brote mundial. Los científicos han notado un patrón de mutaciones de una sola letra, aparte de los cambios detectados por primera vez en Minnesota, que parece ser una huella genética de la batalla en curso entre el sistema inmunitario humano y el virus. Al utilizar los datos recopilados hasta ahora para calcular aproximadamente la cantidad de estas mutaciones esperadas cada año, estimaron que la cepa responsable del brote global saltó de los animales a los humanos a principios de 2016. Eso es más de un año y medio antes de que la cepa fuera detectada. detectado en humanos por primera vez por funcionarios de salud de Nigeria, quienes declararon un brote en su país que nunca ha terminado por completo.

La buena noticia es que, aunque el virus de la viruela del mono continúa evolucionando, ninguna mutación ha afectado la parte de su genoma que codifica una proteína a la que se dirige el tecovirimat, un fármaco antiviral que se está probando contra la viruela del simio en humanos . Pero eventualmente podrían surgir problemas en las pruebas de diagnóstico. Para detectar el virus de la viruela del simio en muestras, los técnicos realizan una reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para detectar secuencias objetivo en el genoma del virus. Gigante y sus colegas encontraron que una de las dos copias de un objetivo de viruela símica había sido eliminada en una de las muestras que habían analizado. Aunque la prueba de PCR arrojó un resultado positivo, los autores advierten que este tipo de mutación podría eventualmente volverla ineficaz.

La atención mundial sobre la viruela del simio ayudará a los investigadores a comprender no solo el virus que causa la enfermedad, sino también los poxvirus en general, dice Hatcher. Antes de este año, solo existían unos 100 genomas de viruela del simio casi completos, dice. Ahora, alrededor de 2000 se han depositado en repositorios internacionales establecidos.