Secuenciación ultra-profunda para identificar mutaciones del SARS-CoV-2
Equipos de varios centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), de la Universidad Politécnica de Madrid y de la Fundación Jiménez Díaz han revelado en pacientes de COVID-19 la aparición incipiente de variantes de coronavirus con propiedades biológicas alteradas.
El estudio utilizó muestras de virus aislados de pacientes de la primera ola de COVID-19 en Madrid, sobre las que se aplicó una técnica de secuenciación ultra-profunda para identificar mutaciones presentes en muy baja proporción. En cada paciente infectado se hallaron multitud de mutaciones, cuya relación de parentesco se analizó mediante mapas de redes neuronales. Este procedimiento, basado en técnicas de computación avanzada, permite visualizar en forma de mapas tridimensionales las secuencias con distintas mutaciones, la distancia evolutiva entre secuencias y la frecuencia con la que se encuentran en cada paciente.
El foco se fijó sobre la polimerasa, proteína que permite la multiplicación del virus, y en la proteína responsable de inducir la producción de anticuerpos que pueden proteger frente a enfermedad grave. La investigación ha demostrado que algunas de las mutaciones son capaces de modificar la velocidad con la que se multiplica el virus. Para confirmar este efecto, se purificó la polimerasa del virus y se comprobó que su capacidad de copiar el material genético del virus varía considerablemente entre las polimerasas mutantes que de modo incipiente surgen en los virus de los pacientes. Estas mutaciones habían pasado inadvertidas hasta ahora por su baja proporción en los pacientes infectados.
El estudio ha sido codirigido por Soledad Delgado, Celia Perales, Nuria Verdaguer y Esteban Domingo. En el consorcio participan también investigadores de la Universidad Complutense de Madrid, la Northwestern University de Estados Unidos y la consultora internacional Management Solutions.
Su éxito se ha basado en el marcado carácter interdisciplinar de la investigación, en la que se han aunado un amplio abanico de conocimientos que abarcan desde la medicina a la biología estructural y la bioinformática. Los resultados han puesto de manifiesto que la capacidad de variación de este coronavirus es mucho mayor de lo que se sospechaba, con una rápida proliferación de mutantes de comportamiento distinto. Ello obliga a buscar tratamientos más eficaces, que es uno de los objetivos que tiene planteados actualmente el consorcio.
El trabajo ha sido publicado en la revista PNAS de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2317851121).