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☑️ Proteínas Humanas Combaten El COVID-19 Pero También Lo Mutan

A finales del mes de julio del 2020, a muchas personas les generó cierta emoción, el hecho de que ciertos compuestos dentro de nuestro cuerpo, pudieran degradar el nuevo coronavirus. Sin embargo, los científicos que descubrieron este importante hallazgo, mostraron además otra cara del mismo. Una, un poco menos alentadora, porque al defendernos forzamos al nuevo coronavirus a sobrevivir. Y la forma de hacerlo, es mediante el proceso de mutación.

Este descubrimiento surge debido al trabajo minucioso de científicos del Reino Unido. Quienes han venido investigando los cambios sucedidos con el nuevo coronavirus, desde el punto de vista de sus cambios genéticos. Y por supuesto este tedioso trabajo, no es un pasatiempo científico. Se trata precisamente de la búsqueda de pistas y detalles que permitan conocer el comportamiento del nuevo coronavirus. Todos los organismos vivos, mutan. Y este mecanismo también se aplica a los virus.

Es este momento de tanta avidez, por buenas noticias, muchas personas, han establecido contacto conmigo. Algunas de ellas, han querido conocer un poco más en profundidad, acerca de esta noticia, que mencioné. De hecho, me llamó la atención cierta solicitud realizada por una pareja de adultos mayores de Carolina del Norte. Ellos me solicitaron, que deseaban tener un poco más de información acerca de estas proteínas. Además, de cómo el cuerpo humano, realiza este mecanismo, incluyendo las consecuencias que tiene sobre el nuevo coronavirus.

Así de esta forma, mediante ciertas actualizaciones que realicé, indagué acerca del estudio realizado por los científicos del Reino Unido. Ello, junto a ciertos estudios complementarios, me permitieron realizar un sencillo informe para esta adorable pareja. Dicho material, no lo dejé en el olvido y lo empleé para elaborar el presente artículo.

Una mirada acerca del genoma del nuevo coronavirus

El descubrimiento del genoma del nuevo coronavirus, se realizó en diciembre de 2019, y su secuenciación en enero de 2020. Esto ha permitido, conocer algunos elementos de fondo muy importantes. Entre ellos están:

  • Contiene ARN y no ADN.
  • El ADN, expresa las siguientes bases nitrogenadas ATCG. Es decir, Adenina, Timina, Citocina y Guanina.
  • En cambio, el ARN, la secuencia es AUCG, es decir Adenina, Uracilo, Citocina y Guanina.
  • Los virus con genoma ARN, es decir, aquellos que utilizan el ARN como intermediario para realizar réplicas, son el grupo de parásitos intracelulares más abundantes.
  • Algunos tipos de virus ARN, provocan enfermedades muy severas en los humanos. Entre ellas destacan fiebre amarilla, hepatitis, encefalitis, dengue y SIDA.

genoma-del-nuevo-covid-19

Se ha determinado además, que el genoma del coronavirus está formado por 30.000 letras organizadas en grupos de tres. Cada uno de estos grupos, permite generar los conocidos aminoácidos, los cuales al unirse forman las proteínas. Se sabe incluso que el nuevo coronavirus posee veintinueve proteínas. Algunas, las utiliza para infectar las células humanas y otras para hacer pasar desapercibido dentro de la célula.

Incluso, el COVID-19 posee una especie de pico proteico en su superficie, que le permite ingresar en la célula. Al ingresar y depositar su ARN, la maquinaria celular humana lo confunde con el material genético propio. Esto desencadena el desarrollo de proteínas virales, como si se tratasen de proteínas pertenecientes al organismo. Y de acuerdo a los investigadores, en pocas horas, ya existen millones de copias de ARN viral. Al irse multiplicando, logra destruir las membranas de la célula que lo alojó, dirigiéndose inmediatamente, a infectar a otras células.

¿Existen pruebas acerca de la mutación del COVID-19?

Se puede mencionar que, dentro de los coronavirus, existen cuatro grupos principales: alfa, beta, gamma y delta.

  • Los de alfa y beta, por lo general realizan su proceso infeccioso en los mamíferos. Existe la hipótesis, de que se originaron principalmente de los murciélagos.
  • Los gamma y delta, se originan e infectan mayormente a las aves.

El SARS-CoV-2, es decir el COVID-19, es el séptimo coronavirus que infecta a los humanos. Se cree, que el mismo que “saltó” de un animal, a los seres humanos. Por ello, es importante mencionar, que para comprender acerca de su evolución, los científicos han logrado reunir muchos datos. Los mismos, corresponden a miles de secuencias completas del genoma del nuevo coronavirus, recolectadas alrededor del mundo.

Estas secuencias han sido puestas a la disposición de todos los investigadores del mundo, en una gran base de datos. Los científicos, de esta forma, al establecer comparaciones, pueden detectar el momento y el sitio exacto, de proveniencia del virus. Para ello, los científicos de cada país, estudian el genoma, de muchos pacientes infectados.

Gracias a ello, se puede identificar la mutación del coronavirus y rastrearlo en cada zona geográfica. Esto es posible, debido a que las mutaciones se van acumulando en el genoma (reloj molecular). Ello incluso, ha permitido trazar el mapa de migración y evolución del virus desde su lugar de origen. Esto lo lleva al mercado de Wuhan, de allí tomó rumbo al sureste de dicha ciudad. El siguiente sitio fue Europa y desde allí al resto del mundo.

De acuerdo a científicos chinos, la nueva ola de infecciones en China, se debe precisamente, a este proceso de mutación, el cual, dificulta el desarrollo de una vacuna. En los siete meses transcurridos desde diciembre 2019, se han detectado más de cien variantes del nuevo coronavirus.

¿Debe causar alarma las mutaciones del nuevo coronavirus?

Es importante destacar que, para multiplicarse, los virus necesitan una célula donde alojarse. En el momento de la infección, el virus logra insertar su información genética en la célula, Si una sola célula puede replicar hasta 10.000 unidades de virus, se está hablando de millones de copias.  Pero, es de destacar, que en cada una de estas reproducciones se producen pequeños errores de copia. Y cada uno de estos errores, influye en el código genético del virus, lo cual conlleva a una mutación.

mutaciones-del-nuevo-covid-19

Algo importante, ha sido detectado por los investigadores. En algún momento a inicios de la pandemia, una de las 30.000 letras del genoma del nuevo coronavirus cambió. Esto ahora implica que donde antes existía una A, en la posición 23.403, ahora se encuentra una G. Esto, se ha vuelto un gran debate científico mundial. De hecho, esta variante es tan dominante que incluso, cuando el nuevo coronavirus proveniente de China y el de la mutación, estuvieron en circulación al mismo tiempo, el coronavirus mutado se impuso.

En los momentos actuales, no se tiene una claridad delimitada acerca del potencial del nuevo coronavirus. Pudiendo evolucionar en dirección a una mayor agresividad o mayor benignidad. Hay que establecer, que esto se debe, a que este virus, cambia de forma más lenta que la mayoría de los otros virus. Esto, no les otorga a los virólogos, mucha información nueva a corto plazo. De hecho, existe una hipótesis, que lleva a plantear, que este virus, posiblemente ya estaba bien adaptado, para infectar al ser humano.

¿Qué descubrió el equipo de científicos del Reino Unido?

Una preocupación, ha estado presente los últimos meses, sobre todo en científicos desarrolladores de vacunas. Y tiene que ver con el adecuado seguimiento evolutivo del nuevo coronavirus, vinculado a los procesos de mutación.

Un estudio, publicado a mediados de julio, en la revista Molecular Biology and Evolution, hace algunas afirmaciones novedosas. Dichas conclusiones, provienen de estudios realizados por científicos del Reino Unido. El equipo de científicos, estuvo conformado por investigadores de las Universidades de Bath y Edimburgo. De acuerdo a su planteamiento, las mutaciones del nuevo coronavirus, no necesariamente estén regidas por un proceso aleatorio. Incluso, afirman, que está regido por la acción de ciertas proteínas humanas que lo degradan. Las cuales, actúan como un mecanismo de defensa, aunque el virus puede recuperarse gracias a la selección natural.

Ellos, lograron encontrar unas 6.000 mutaciones. Y se dedicaron también, a observar, como se realizaba la mutación del nuevo coronavirus. Esta indagación, los llevó a detectar, que la letra U del código genético del virus, aparecía con frecuencia como un residuo. Los investigadores creen que la mutación no es aleatoria, sino que surge por la implementación de mecanismos de defensa. El cual, es impulsado por una familia de proteínas humanas denominadas APOBEC. Las mismas, son conocidas por afectar el código genético de los virus que producen procesos infecciosos en células humanas.

Para Laurence Hurst, director del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath, es algo muy inusual. Y afirmó: “He examinado los perfiles mutacionales de muchos organismos y todos muestran algún tipo de sesgo, pero nunca he visto uno tan fuerte y extraño como esto”

¿Cuáles son estas proteínas humanas detrás de las mutaciones?

La ciencia, desde hace uno años, ha ido profundizando, acerca de algunos mecanismos clave. Uno de ellos, es la replicación del genoma viral. Hasta ahora se sabe, que el mismo está regulado por proteínas virales y por factores de nuestras células. Es decir, debe existir una coordinación entre los dos tipos de factores (los del virus y los de nuestro cuerpo), para el éxito de la infección.

De esta forma, los investigadores, son de la idea, de que ciertas proteínas especializadas del cuerpo, interactúan con el virus. De acuerdo a evidencias, se ha observado que una de las estrategias del cuerpo humano, es editar el genoma del virus. Esto se realiza, mediante la participación activa de una familia de proteínas, conformadas por enzimas, denominadas de forma general APOBEC. Ella posee diversas e importantes funciones en la salud y la enfermedad humana.

Se ha observado que estas proteínas, son capaces de provocar ciertos cambios en los virus que infectan nuestras células. Dentro de esos cambios, se observan ciertas hipermutaciones, que conducen a la inhibición de la replicación de ciertos virus. Dentro de algunos ejemplos, que han sido detectados, destacan: VIH, virus de hepatitis B(HBV) y Parvovirus. Se pueden mencionar, además, virus de leucemia murina (MLV), virus de inmunodeficiencia simiana (SIV), virus de anemia infecciosa equina (EIAV) y virus Foamy.

Este mecanismo de las proteínas APOBEC, descubierto hace menos de diez años, posee un mecanismo de coevolución con los virus patógenos. Es decir, los científicos, han logrado ir comprendiendo, que las proteínas APOBEC han jugado un rol fundamental. Y debe ser comprendido como un mecanismo intrínseco de defensa del huésped que ha evolucionado durante millones de años. Y ha funcionado para defenderse, de la rápida evolución de los virus.

Implicaciones de estas proteínas sobre el nuevo coronavirus

A raíz del descubrimiento del sistema APOBEC, los científicos han realizado diversos estudios. Por medio de ello, se logrará ahondaren el conocimiento de sus funciones naturales, además de su capacidad de defensa innata. Esto permitirá ir descubriendo mecanismos, que potencien el sistema APOBEC, permitiendo que se produzca la hipermutación del genoma viral. Esto, impulsaría la conversión del nuevo coronavirus, en un virus defectuoso, o no infeccioso y a su vez, no tóxico para nuestras células.

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Después de estos estudios, que comienzan a realizarse, es inevitable pensar en este sistema como una posible alternativa terapéutica. De hecho, existen sobradas razones, para pensar que esto pueda suceder. De hecho, el estudio realizado en Gran Bretaña, mostró que algunas versiones del coronavirus que mutó, son más inestables. Además de ello, los humanos tenemos otras proteínas que atacan las secuencias ricas en residuos U. Esto, permitiría que algunas versiones del nuevo coronavirus sean destruidas.

Cabe destacar, que en un estudio que incluyó el genoma del hombre, junto al de otros primates, se determinaron hallazgos interesantes. Dichos hallazgos, sugieren que las secuencias de genes retrocopiadas, han representado un mecanismo ancestral.

Este mecanismo ha estado presente de forma frecuente, en primates y otros organismos. Por medio de él, se dispone de un mecanismo recurrente y rápido, que permiten el desarrollo de nuevas funciones de defensa del genoma. Por supuesto, incluyendo la restricción de los virus. Incluso, no se descartan que se logren potenciar mecanismos naturales, para atacar el virus y degradarlo con apoyo de APOBEC. A su vez, esto posee una serie de implicaciones, que deben ser tomadas en cuenta para el diseño de vacunas.

Concluyendo

Más allá de algunos tecnicismos empleados en este artículo, es importante saber, que cada día hay cosas nuevas que aprender acerca del cuerpo humano.  Y más aún del código genético. Aunque suene asombroso, el mecanismo de la coevolución es algo que ha estado con la raza humana desde siempre.  En cierta ocasión hablando del sistema inmunológico, se habló acerca de ello. Así, mencionado, de los restos de infecciones virales antiquísimas, que conforman actualmente hasta el 8% de nuestro genoma.

La situación actual, ha impulsado la mayor cantidad de investigación, jamás  hecha acerca de un virus. Pero es importante, caer en cuenta que, a mayor cantidad de información disponible, mayores oportunidades se tendrán para vencerle.  Por ello, las nuevas rutas que se originan mediante mecanismos novedosos como las proteínas APOBEC, deben ser consideradas dentro del sistema inmunológico.

Visto de esta forma, se pueden modificar los encabezados y decirlo en positivo. Las proteínas humanas, protegen el cuerpo humano del coronavirus, al favorecer la mutación del virus, la cual necesariamente no jugaría a favor del virus.

Debo decir, que realmente la vinculación con esta pareja de adorables abuelitos, ha sido muy motivadora. Ellos me comentan, que prácticamente han vivido, toda su vida en una granja de arándanos. Ello, les permitió criar a sus hijos, incluso algunos han continuado la tradición. En estos momentos, ejemplos de vida como el de Bob y Virginia, son una invitación a la esperanza. Ellos, realmente les pareció bien importante la información enviada y apreciaron el gesto que tuve al enviarles la información que comparto aquí. Me comentan, que siempre han creído, en el potencial de nuestro organismo. Por ello se alegran que la ciencia se acerque más a la naturaleza humana para combatir más efectivamente el nuevo coronavirus.

“Saber lo que la selección favorece y desfavorece en el virus es realmente útil para entender cómo debe ser una versión atenuada de vacuna. Sugerimos, por ejemplo, que aumentar el contenido de U, como hace el APOBEC en nuestras células, sería una estrategia sensata”

Laurence Hurst, profesor de la Universidad de Bath (Reino Unido)

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