La importancia de los estudios filodinámicos

¿Por qué es fundamental la secuenciación genómica del SARS-CoV-2?

La disponibilidad de un número elevado de genomas de patógenos como el SARS-CoV-2 o la gripe permite ver fenómenos en la transmisión del virus, así como identificar elementos importantes en su secuencia genética.

Científico seleccionando muestras (Foto. Freepik)
Científico seleccionando muestras (Foto. Freepik)

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20.07.2021 - 00:00

La secuenciación del genoma del SARS-CoV-2 se ha erigido desde el inicio de la pandemia como una de las mejores herramientas para hacer frente al virus y controlar su propagación. Conocer cómo se están diseminando las distintas variantes es fundamental a la hora de coordinar y establecer medidas orientadas a mitigar su difusión. Especialmente ante aquellas variantes como la Delta (B.1.617.2, detectada originalmente en India) que aumentan peligrosamente su transmisibilidad. En este esfuerzo global sobre el que la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha llamado en varias ocasiones la atención de su necesidad de fortalecimiento, juega un papel fundamental GISAID.

GISAID es una base de datos de considerable tamaño, dinámica y compleja, que permite a los usuarios registrados descargar los datos, analizarlos y elaborar literatura científica. Esto requiere conocimientos y herramientas de bioinformática, estadística y visualización de datos”, tal y como informa el Ministerio de Sanidad en uno de sus documentos.

El SARS-CoV-2, como cualquier otro virus, produce mutaciones cada vez que se multiplica dentro de una célula, pero presenta una estabilidad de secuencia superior a otros virus como el de la gripe debido a que dispone de un mecanismo intrínseco de corrección de errores durante la replicación del virus. Se trata de una proteína codificada en la orf1ab denominada nsp14 (ExoN) con actividad 3′–5′ exonucleasa que mantiene la estabilidad del genoma vírico y permite la escisión de errores, por lo que los coronavirus están acumulando mutaciones mucho más lentamente que otros virus ARN, explica el referido documento.

“La disponibilidad de un número elevado de genomas de patógenos como el SARS-CoV-2 o la gripe, a través de una iniciativa como GISAID, permite ver fenómenos en la transmisión del virus, así como identificar elementos importantes en su secuencia genética. Esto último aporta información que repercutirá positivamente en el correcto enfoque de modelos vacunales (mutagénesis dirigida o ensamblaje de fragmentos genómicos) y la investigación de dianas terapéuticas, que puede hacerse incluso previamente a la investigación biológica, para cribado de múltiples candidatos por características estructurales codificadas (molecular docking)”, añade.

La OMS establece la importancia de la integración de la detección de las nuevas variantes en la vigilancia de COVID-19 mediante la secuenciación genómica y destaca el interés de los estudios filodinámicos para caracterizar la evolución de una epidemia

En otro documento publicado por el Ministerio de Sanidad bajo el título de “Información microbiológica acerca de SARS-CoV-2” explica que “la tasa estimada de mutación del virus es similar a otros virus del orden de los Nidovirales pero menor que otros ARN virus ya que poseen un mecanismo intrínseco de corrección para corregir errores de replicación del que otros ARN virus carecen”, tal y como se ha referido anteriormente.

Este es el motivo por el que el SARS-CoV-2 evoluciona de forma más lenta que otros virus ARN conocidos como el de la gripe o el VIH. Su tasa de evolución se sitúa aproximadamente en dos cambios de nucleótidos cada mes. “Por este motivo existe una gran homología entre los genomas completos de SARS-CoV2, por lo que no se espera una evolución similar al virus de la gripe”. Sin embargo,” se han detectado varias mutaciones respecto a la considerada secuencia de referencia. La identificación con una mayor frecuencia de determinadas homoplasias (mutaciones repetidas surgidas de manera independiente) podría considerarse un indicio de que el virus se encuentra en fase de adaptación a un nuevo huésped”.

La OMS establece la importancia de la integración de la detección de las nuevas variantes en la vigilancia de COVID-19 mediante la secuenciación genómica y destaca el interés de los estudios filodinámicos para caracterizar la evolución de una epidemia, los cambios en la transmisión y patogenicidad y la investigación de brotes.

Cuando hablamos de estudios filodinámicos, se hace referencia a “estudios de evolución filogenética a lo largo del tiempo que utilizan modelos probabilísticos para relacionar los árboles filogenéticos de los genomas obtenidos a partir de las muestras de casos infectados con los parámetros epidemiológicos de interés”.

De forma general, los estudios filodinámicos no se ven alterados por los sesgos de una vigilancia basada únicamente en el diagnóstico. Los conocimientos filodinámicos y filogenéticos previos de otras epidemias/pandemias como en la del SARS, la gripe A (H1N1) pmd09 y más recientemente la del MERS-CoV y la del Zika han ayudado a establecer el modelo de expansión de los patógenos, sus patrones de transmisión, el hallazgo de reservorios y las diferencias en las tasas de ataque entre diferentes subpoblaciones. La realización de estudios de genómica ha posibilitado la realización de análisis sobre la evolución de la pandemia de COVID-19.

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