Genética y evolución de los coronavirus: el caso del Sars-CoV-2

El viernes 5 de mayo, en el marco del ciclo virtual de seminarios del CISEI 2021, el Dr. Antonio Lazcano⁽¹⁾ impartió el seminario “Genética y evolución de los coronavirus: el caso del Sars-CoV-2”.

Desde 1930 nace el campo de interés por la genética y evolución del RNA. Por los meteoritos sabemos que es muy fácil la síntesis de compuestos orgánicos, lo que sugiere que había una sopa prebiótica⁽²⁾. No sabemos –dijo el Dr. Antonio Lazcano– cómo se pasó de la sopa prebiótica al mundo del RNA, pero estamos convencidos de que es muy poco probable que los virus de RNA sean descendientes directos de formas de vida primitiva basadas en RNA, más bien son entidades que surgieron recientemente.

Al mirar desde una óptica evolutiva sorprende la diversidad de virus de RNA, pero para el Dr. Lazcano la taxonomía consensual de Baltimore, 1971, que divide virus de RNA y virus de DNA, es la que más le convence. En términos evolutivos se ha observado que la historia de los virus de RNA es muy complicada, dada la diversidad de mutaciones de RNA. Hablar, por ejemplo, de virus de RNA es como hablar del mundo animal, pues la diversidad de formas y de historias evolutivas es extraordinaria. 

De acuerdo con lo observado por el Dr. Lazcano, lo único similar entre los virus de RNA son genomas de RNA muy preservado. En los años 70, Gertrude Elion utiliza las polimerasas virales como blancos terapéuticos y trabaja los derivados de los nucleósidos. Desarrolló el Aciclovir, para detener infecciones de herpes bucal, y el AZT, que en un principio resultó muy eficientemente como inhibidor para el HIV –inhibió la multiplicación pero los virus desarrollaron rápidamente resistencia contra este análogo de nucleótidos–.

Ahora, con respecto al virus SARS-coV 1, el Dr. Lazcano nos recordó que Rodrigo Jácome  –quien forma parte de su equipo de investigación y se doctoró con el proyecto de tesis sobre las polimerasas virales– notó que el Sofosbuvir, un antiviral, encajaba en el ciclo activo del SARS-CoV 1 y, debido a su acoplamiento molecular, podía inhibirlo; con lo cual también podría ser un modelo de inhibición de multiplicación del SARS-CoV-2.

Igualmente interesante resulta lo que a continuación nos compartió en esta videoconferencia el Dr. Antonio Lazcano. Según dijo, debido a la falta de pruebas correctivas y mecanismos de reparación, los genomas virales de RNA tienen:

1. replicación con propensión a errores, acumula muchísimas mutaciones;
2. pequeño tamaño;
3. extensa variación genética;
4. diferentes estrategias de organización genómica;
5. restricciones adaptativas, el número de duplicados que pueden mantener varía mucho.

Asimismo, en esta extraordinaria exposición se expuso que el número de mutaciones es más o menos igual, directamente proporcional a la longitud del genoma. Mientras más grande sea el virus, más grande serán sus mutaciones y se puede perder la identidad genética de los virus.

La deriva ha sido poco estudiada en el caso de los coronavirus y, específicamente, en el caso del SARS-CoV-2. Todo indica que debido a la estabilidad genómica del SARS-CoV-2:

1. no habrá niveles altos de variabilidad viral en personas infectadas, salvo infecciones prolongadas; 
2. habrá poblaciones homogéneas y las terapias antivirales pueden ser homogéneas;
3. la aparición de resistencia será lenta;
4. probablemente una vacuna servirá para todas las variantes.

Sin embargo, señaló el Dr. Lazcano que el genoma del virus SARS-CoV2 no está evolucionando de manera homogénea; distintas regiones son más proclives a la recombinación según su filogenia. Esta recombinación es una fuente importantísima –dijo– de variabilidad en las secuencias de ARN y en toda la biología; y cuando tengamos más de un virus infectando a un individuo (humano o animal), la posibilidad de recombinación es muy elevada y para eso hay que tener mucha vigilancia.

A decir del Dr. Lazcano, en los últimos 20 años se ha atestiguado el surgimiento de tres patógenos muy agresivos, un subgrupo de los coronavirus que tienen un potencial patogénico muy elevado, son el SARS-CoV, el MERS-CoV (cuyo principal intermediario es el camello, que se auto contuvo) y el SARS-CoV2, que ya recorre todo el mundo.

Entre los llamados de atención que hizo el Dr. Antonio Lazcano, dijo que se debe reconocer el potencial zoonótico de los coronavirus, pues mientras invadamos los nichos donde viven los hospederos naturales del virus, más expuestas estarán las sociedades humanas a los patógenos. Así, mientras más cercanos estemos nosotros evolutivamente a un grupo biológico, más alta es la probabilidad de que sus patógenos (sus virus en particular) “brinquen” hacia nosotros.

Para que acceder al seminario completo, dejamos aquí  el enlace de la grabación.