Un nuevo estudio ha encontrado que la evolución de la gripe en algunas personas puede insinuar el posible curso evolutivo del virus en todo el mundo
Las muestras tomadas hace más de 10 años de personas con infecciones gripales inusualmente largas, y analizadas recientemente usando métodos modernos de secuenciación del genoma, revelaron ciertos cambios virales que coincidieron con las tendencias globales de evolución de la gripe varios años después.
El estudio, publicado en la revista eLife rastreó cómo evolucionó la gripe con el tiempo en cuatro personas que eran especialmente vulnerables a infecciones virales inusualmente graves: pacientes con trasplante de médula ósea. Para las personas con sistemas inmunes sanos, una infección típica de gripe dura aproximadamente una semana, dijo evolutivo el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinsonbióloga y estudiante de doctorado Katherine Xue, primera autora del estudio, por lo que ella y sus colegas del Hutch, el Seattle Children's Research Institute y la Universidad de Washington estudiaron virus que se originaron en pacientes que recibieron trasplantes y desarrollaron infecciones graves de gripe que duraron dos o másmeses.
Estos cuatro pacientes fueron extraídos de un grupo de casi 500 receptores de trasplantes que participaron en un estudio previo dirigido por el investigador de enfermedades infecciosas Fred Hutch, Dr. Michael Boeckh, también coautor de este estudio. Ese gran estudio comenzó en 2005 para mejorarcomprensión sobre el impacto a veces devastador de los virus respiratorios en esta población vulnerable; de hecho, dos de los cuatro pacientes cuyas muestras fueron analizadas en el estudio actual murieron a causa de sus infecciones.
Es importante saber qué hace el virus de la gripe en una sola persona infectada, dijo Xue, pero es difícil de estudiar porque la infección típica de la gripe es muy corta. La mayoría de las investigaciones rastrea cómo cambia el virus a nivel global en lugar de a nivel individual.
"Sabemos que la gripe cambia muy rápido, de año en año", dijo Xue, quien también es estudiante en el departamento de ciencias del genoma de la Universidad de Washington. "Toda esa evolución tiene que comenzar en alguna parte. Tiene que comenzar con mutaciones individualesque surgen dentro de las personas mientras están enfermas "
Las opciones evolutivas limitadas de la gripe
La rápida evolución del virus de la gripe es la razón por la que necesitamos una nueva vacuna contra la gripe todos los años. A través de infecciones o vacunas, nuestro sistema inmunológico acumula recuerdos celulares de encuentros anteriores con la gripe, lo que hace que el virus mute para que pueda sortear ese bloqueo inmunitario.continuar infectando a las mismas personas año tras año, dijo Fred Hutch, biólogo evolutivo y autor principal del artículo Dr. Jesse Bloom.
Pero el virus tiene un potencial evolutivo limitado. Las mutaciones ocurren al azar, y la mayoría de las que surgen romperán o debilitarán el virus; solo unos pocos de esos cambios permiten que la gripe pase por el sistema inmunológico bien armado.
Los investigadores utilizaron una técnica moderna de secuenciación genética, conocida como secuenciación profunda, para capturar la información genética completa de las miles de partículas virales diferentes contenidas en una muestra de un solo paciente. Luego siguieron los virus a medida que cambiaban de una semana a otra duranteinfecciones prolongadas de los pacientes. Algunas mutaciones virales se agotaron, pero algunas se "arreglaron" en cada paciente, lo que significa que las cepas que portan esa mutación eventualmente se apoderaron de toda la población de virus en el cuerpo de esa persona. Cuando se arregla una mutación, eso asegura que la próxima persona infectadatambién contraer esa cepa particular de gripe
Cuando comenzaron su análisis por primera vez, no esperaban encontrar similitudes entre los cuatro pacientes, dijo Xue. Su estudio tenía un objetivo más general: comprender cómo evoluciona la gripe en una persona individual. Pero se sorprendieron al encontrarque algunas de las mismas mutaciones se arreglaron en más de un paciente, y sabían por la investigación de otros equipos que estudiaban la evolución global de la gripe que algunas de esas mutaciones también se apoderarían de la población mundial, años después de que las cepas se hubieran arregladoen los pacientes con cáncer.
Eso no significa que las mismas cepas virales que luego barrieron el mundo comenzaron en estos pocos pacientes, dijo Bloom. Más bien, apunta a los pocos caminos evolutivos disponibles para sortear el sistema inmunológico de las personas.
"Los virus siguen encontrando un número relativamente pequeño de soluciones a este problema que enfrentan", dijo Bloom. "Las mutaciones que [eventualmente] se extienden por todo el mundo aparecen una y otra vez".
¿Qué se necesitaría para construir un pronóstico de gripe?
Los investigadores creen que la evolución de la gripe de los pacientes con cáncer precedió a los cambios globales del virus por muchos años en parte debido a que estas cuatro personas tuvieron infecciones tan largas. Con una infección estándar de una semana, el virus tiene menos posibilidades de evolucionar porque solo unXue dijo que unos cientos de los millones de virus presentes en el cuerpo de una persona se transmiten a la siguiente persona infectada.
Dijo que esas infecciones cortas y ese cuello de botella de transmisión conducen a un "proceso de evolución de detención e inicio", dijo. En efecto, la evolución del virus puede acelerarse en pacientes con infecciones más largas.
Pero también es posible que aparezcan mutaciones virales favorables en personas individuales años antes de que puedan hacerse cargo de la población mundial de virus. Y esa posibilidad sugiere que las infecciones individuales podrían, algún día, usarse para pronosticar la evolución global de la gripe.
Predecir las mutaciones que se apoderarán del mundo mejoraría el diseño de la vacuna, dijo Xue. Actualmente, los investigadores asociados con la Organización Mundial de la Salud seleccionan cepas de gripe para incluirlas en la vacuna de cada año aproximadamente 9 meses antes de que comience la próxima temporada de gripe, lo que da tiempo suficiente paraproducción de vacunas. Es un proceso sofisticado y bien investigado, pero no siempre captura las cepas correctas para una temporada de gripe dada. Los métodos para predecir mejor qué cepas virales dominarán cada año podrían dar como resultado vacunas más efectivas.
El siguiente paso del equipo de investigación es comprender si pueden ver estos indicios tempranos de la evolución viral global en personas con infecciones de duración media. Eso requerirá mucho más que solo cuatro infecciones, dijo Xue. Pero los datos ya están disponibles, listos para ser analizados. A través de los esfuerzos de monitoreo de la OMS, se toman miles de muestras de gripe en todo el mundo cada año y, cada vez más, esas muestras se analizan con los mismos métodos de secuenciación profunda que permitirían análisis tan detallados.
Un grupo único de cuatro
Las muestras utilizadas en el estudio no reflejan la infección típica de la gripe, pero subrayan la importancia de comprender mejor el virus. La influenza puede ser mortal para los pacientes trasplantados. Debido a que su sistema inmunológico puede tardar hasta un año en recuperarsedespués del procedimiento, quienes se someten a trasplantes son especialmente susceptibles a infecciones de transmisión fácil, y a menudo leves, como el resfriado común y la gripe.
Normalmente, los médicos no se molestan en rastrear y analizar los resfriados y la gripe en personas sanas. Pero en el socio de atención clínica de Fred Hutch, Seattle Cancer Care Alliance y en muchos otros centros oncológicos, los pacientes que contraen un virus respiratorio son seguidos con mucho cuidado debido aEl peligro que representan estas infecciones. El resfriado y la gripe pueden provocar neumonía e incluso la muerte en muchos pacientes trasplantados.
En el estudio original, los pacientes voluntarios, que recibieron trasplantes en SCCA, donaron hisopos semanales de la nariz y la boca durante el tiempo que duraron las infecciones. Con el consentimiento de los voluntarios, el material adicional de esas muestras se almacenó en Fred Hutchcongeladores, en caso de que pueda ser útil para futuras investigaciones.
"Estamos increíblemente agradecidos de que estas personas que se someten a tratamientos realmente difíciles todavía estén dispuestas a participar en los estudios", dijo Xue. "El estudio original se realizó hace 10 años, y ahora que tenemos nuevos métodos, algunos de estoslas muestras originales están dando fruto de una manera que nunca podríamos haber imaginado "
El Dr. Steven Pergam, coautor del estudio e investigador de enfermedades infecciosas Fred Hutch y director de Prevención de Infecciones en SCCA, también destacó las contribuciones de los pacientes a este estudio. Comprender cómo el virus afecta a este pequeño grupo ha llevado al conocimientoeso podría afectar a cualquier persona en riesgo de contraer la gripe, dijo.
"Estos pacientes que aportan muestras tienen mayor riesgo de complicaciones por la gripe", dijo Pergam. "Es un verdadero testimonio de los pacientes que están dispuestos a hacer este tipo de investigación".
A continuación, Xue y Bloom están interesados en comprender cómo cambian los sistemas inmunes de los pacientes en respuesta a un virus en evolución. Podrían seguir ese enfoque utilizando muestras de sangre donadas por los mismos pacientes cuyas muestras virales estudiaron.
Tal investigación podría sentar las bases para mejores opciones de tratamiento para sus pacientes en el SCCA, dijo Pergam.
"Necesitamos nuevos tratamientos; necesitamos mejores opciones de terapia; necesitamos mejores vacunas para evitar que los pacientes desarrollen gripe", dijo. "Este trabajo de ciencia básica es increíblemente valioso".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson . Original escrito por Rachel Tompa. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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