El coronavirus, responsable de la pandemia COVID-19, tiene un nombre oficial: SARS-CoV-2. Pero según los virólogos, las mutaciones conducen a cientos de versiones genéticamente distintas del virus. Los científicos del Children's Hospital Los Angeles hanutilizó estas firmas virales para revelar patrones de transmisión, que muestran la efectividad de las políticas de medidas de seguridad tempranas.
Los científicos del Children's Hospital Los Angeles recopilaron una gran cantidad de datos genómicos información sobre la composición genética del virus para examinar los patrones de transmisión en todo Estados Unidos desde el brote de la pandemia. Su estudio de epidemiología genómica revisado por pares, que incluyeel grupo más grande de muestras de EE. UU. hasta la fecha, revela que las primeras y rigurosas restricciones de viaje y otras medidas para controlar la transmisión viral, especialmente las implementadas en los estados de Washington y California, limitaron significativamente la propagación de este virus mortal. El seguimiento de las firmas de mutaciones virales es fundamental paracomprender cómo se comporta y muta el virus. Esta información es utilizada por científicos y funcionarios de salud pública para desarrollar estrategias efectivas para limitar la propagación de COVID-19 durante una segunda ola este otoño.
Mutaciones virales como pistas para los epidemiólogos
Cuando un virus se replica, hace copias de su material genético. Las mutaciones errores en el proceso de copia ocurren de manera rutinaria. Los errores se incrustan en el genoma del virus y se transmiten a medida que se replica. Esto significa que unEl virus desarrollará su propia firma única a medida que recopila estas copias genéticas erróneas. Cada nueva versión del virus, identificable por su combinación única de mutaciones genéticas acumuladas secuencialmente y con el tiempo, se conoce como haplotipo.
Según los virólogos y genetistas del Children's Hospital Los Angeles, el SARS-CoV-2 muta aproximadamente cada dos semanas. Algunas mutaciones pueden fortalecer el virus o agravar la enfermedad. Otras mutaciones debilitan el virus, lo que puede provocar la muerte del haplotipo.La gran mayoría de las mutaciones no son significativas y no afectan notablemente al virus o la enfermedad que causa. Sin embargo, estos haplotipos son muy útiles para los científicos para rastrear la propagación de la pandemia.
Cada muestra de SARS-CoV-2 es como un mapa de dónde ha estado.
"Al observar las secuencias, puede aprender mucho sobre el virus y cómo se propaga", dice Xiaowu Gai, PhD, Director de Bioinformática en el Centro de Medicina Personalizada de CHLA. Explica que si bien es común hacer referencia ael virus, no es realmente una entidad única.
"El virus que infecta a un paciente en California será diferente del virus que infecta a un paciente en Iowa debido a la rapidez con que muta", dice. "Si las muestras de pacientes tan alejados entre sí no difieren,podemos inferir que ha habido viajes entre los dos estados ".
Estudio del genoma para comprender la propagación de enfermedades
"La lucha contra una pandemia requiere un equipo de personas altamente interdisciplinario", dice el Dr. Gai. "El mundo necesita médicos, virólogos, patólogos y científicos de datos. Somos muy afortunados de tener un equipo de este tipo en el Children's Hospital Los Ángeles que haya trabajadoDuros y tan bien juntos desde el principio ".
En realidad, el equipo comenzó su trabajo antes del comienzo, cuando el SARS-CoV-2 aún no había llegado a los Estados Unidos.
En febrero, Jennifer Dien Bard, PhD, podía decir que una pandemia era inminente. Como directora del Laboratorio de Microbiología Clínica y Virología, reconoció la importancia de las pruebas y cómo la recopilación de información genómica puede contribuir a comprender y combatir una enfermedad.
"Si subestimamos la tasa de mutación y no sabemos cómo se está comportando el virus, cualquier vacuna que se desarrolle podría ser menos efectiva", dice. Tan pronto como fue posible, el equipo estableció la secuenciación del genoma completo del SARS-CoV-2"Es una prueba que lee la biblioteca genética completa del virus en cada muestra de paciente", dice el Dr. Dien Bard. "Esto nos da mucha información rápidamente".
Rápido, en una carrera contra una pandemia, es clave.
"En esos primeros días de la pandemia, nos pusimos en acción", dice el Dr. Gai. "Queríamos desarrollar herramientas para comprender el patrón de transmisión porque tiene un gran impacto en cómo debemos lidiar con el virus y laenfermedad."
Después de que se desarrolló la prueba genómica, el Dr. Gai y el Dr. Dien Bard trabajaron con el investigador asociado senior Lishuang Shen, probando docenas de muestras usando su ensayo. Pero para comprender cómo se propaga el virus de un estado a otro y globalmente, los investigadoresnecesitaba muchas más muestras de lugares distintos de California. El equipo se dirigió a la comunidad científica mundial y accedió a datos de secuencia de más de 6.000 muestras de EE. UU. A partir de este conjunto de datos, el equipo pudo identificar cientos de haplotipos de SARS-CoV-2.
El Dr. Gai enfatiza que el intercambio de datos públicos es increíblemente beneficioso para estudios como estos. "Instituciones de todo el mundo han estado contribuyendo con datos de secuencia del SARS-CoV-2", dice. "La comunidad científica ha hecho algo muy importante al compartirtoda esta información. "
Surgieron patrones claros de los datos. Algunos haplotipos se encontraron en un solo estado. Estas variantes únicas y específicas del estado proporcionan evidencia de que el virus no se ha propagado a los estados vecinos. Dos estados, Washington y California, tuvieron el mayor númerode haplotipos únicos.
"Lo que hemos identificado con este estudio es que los estados que implementaron restricciones de viaje y pedidos más seguros en el hogar temprano durante la pandemia fueron muy efectivos para reducir la propagación", dice el Dr. Gai. "De lo contrario, las firmas de mutación similaresser encontrado en todas partes. "
Las órdenes de quedarse en casa, usar máscaras y cancelar viajes han tenido un impacto en la propagación viral. "California fue uno de los pocos estados en implementar estas medidas desde el principio", dice el Dr. Dien Bard, "y creo que eso ciertamente ayudó".
La pandemia mundial de COVID-19 está lejos de terminar. Pero datos como estos le darán a la comunidad científica mejores herramientas para comprender el virus, que es un paso fundamental para contenerlo.
"Los estudios epidemiológicos pueden enseñarnos mucho sobre el virus", dice el Dr. Gai. "Tendremos que seguir siguiendo las medidas de seguridad, porque nuestros datos muestran que funcionan".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Hospital de Niños de Los Ángeles . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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