Si escucha a alguien decir "sabemos que el virus no proviene de un laboratorio", no lo compre, es probable que haya sido así. Los laboratorios de todo el mundo han estado creando virus sintéticos como CoV2 durante años. Y no, su genoma no necesariamente contendría características de manipulación humana. Las modernas herramientas de ingeniería genética permiten cortar y pegar fragmentos genómicos sin dejar rastro. También se puede hacer rápidamente.
Un equipo suizo tardó menos de un mes en crear un clon sintético de CoV2 (
Rapid reconstruction of SARS-CoV-2 using a synthetic genomics platform).
Cómo aprendí a empezar a preocuparme
Oh vamos, ¿hecho en laboratorio? ¡Disparates!. En enero, esa fue mi reacción instintiva cuando las ideas de que el
Covid-19 ha sido causado por una fuga de laboratorio acababan de surgir. ¿Bioarma? Bueno, eso es solo territorio de locos de la la "tierra plana". Por lo tanto, cada vez que escuché algo sobre los orígenes no naturales del
SARS-CoV-2, lo descarté bajo sentimientos similares. Entonces, ¿qué pasa si hay un instituto de virología en Wuhan? Quién sabe cuántos de ellos se esparcen por toda China.
En algún momento, se hizo necesario dejar de lado tales teorías de una manera fundamentada, ya que sus defensores comenzaron a respaldar sus tesis sobre la posible naturaleza artificial del virus con argumentos de biología molecular, y al involucrarlos en el debate, quise discutir y aplastar sus teorías de la conspiración con hechos científicos fríos y duros, como la revista
Nature (o eso pensé) (
The proximal origin of SARS-CoV-2).
Entonces, en busca de argumentos en contra de la fabricación del virus en el laboratorio, me infecté con el virus de la duda. ¿Cuál fue el origen de mis dudas?
El hecho de que cuanto más se sumerja en las actividades de investigación de los coronavirólogos durante los últimos 15 a 20 años, más se dará cuenta de que la creación de quimeras como CoV2 era algo común en sus laboratorios. Y CoV2 es una quimera obvia (aunque no necesariamente hecha en laboratorio), que se basa en la cepa ancestral de murciélago
RaTG13, en la que el motivo de unión al receptor (RBM) en su proteína de pico es reemplazado por el RBM de una cepa de pangolín, y además, se inserta un tramo pequeño pero muy especial de 4 aminoácidos, lo que crea un sitio de escisión de furina que, como han establecido previamente los virólogos, expande significativamente el "repertorio" del virus en términos de cuyas células puede penetrar. Lo más probable es que fue gracias a este nuevo sitio furin que el nuevo mutante logró saltar especies de su anfitrión original a los humanos.
De hecho, los virólogos, incluido el líder de la investigación del coronavirus en el
Wuhan Institute of Virology,
Shi Zhengli (
Shi Zhengli - Wikipedia), han hecho muchas cosas similares en el pasado, reemplazando el RBM en un tipo de virus por un RBM de otro o agregando un nuevo sitio furin que puede proporcionar a un coronavirus específico de especie la capacidad de comenzar a usar el mismo receptor (por ejemplo, ACE2) en otras especies. De hecho, el grupo de Shi Zhengli estaba creando construcciones quiméricas desde 2007 (
Difference in Receptor Usage between Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) Coronavirus and SARS-Like Coronavirus of Bat Origin) y tan recientemente como 2017 (
Discovery of a rich gene pool of bat SARS-related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS coronavirus),
cuando crearon un total de 8 nuevos coronavirus quiméricos con varios RBM. En 2019, dicho trabajo estaba en pleno apogeo, ya que
WIV fue parte de una subvención del
NIH [National Institutes of Health] por valor de 3,7 millones de dólares titulada
Risk of Bat Coronavirus Emergence (
Comprensión del riesgo de la aparición del coronavirus de murciélago) (
RePORT 〉 RePORTER). Bajo sus auspicios, Shi Zhengli fue coautora de un artículo de 2019 (
Origin and evolution of pathogenic coronaviruses) que pedía continuar la investigación de virus sintéticos y probarlos in vitro e in vivo:
Actualmente, no hay tratamientos clínicos ni estrategias de prevención disponibles para ningún coronavirus humano. Dados los RBD conservados del SARS-CoV y el SARSr-CoV del murciélago, algunas estrategias anti-SARS-CoV en desarrollo, como los anticuerpos anti-RBD o las vacunas basadas en RBD, deben probarse contra el SARSr-CoV del murciélago. Estudios recientes demostraron que las estrategias anti-SARS-CoV funcionaron solo contra WIV1 y no contra SHC014. Además, hay poca información disponible sobre las cepas relacionadas con HKU3 que tienen una distribución geográfica mucho más amplia y presentan truncamientos en su RBD. De manera similar, los anticuerpos anti-S contra MERS-CoV no podrían proteger de la infección con un pseudovirus que lleva el murciélago MERSr-CoV S. Además, se sabe poco acerca de la replicación y patogénesis de estos virus de murciélago. Por tanto, el trabajo futuro debería centrarse en las propiedades biológicas de estos virus mediante el aislamiento del virus, la genética inversa y los ensayos de infección in vitro e in vivo. Los datos resultantes ayudarían a prevenir y controlar enfermedades emergentes similares al SARS o al MERS en el futuro.
Si la cita anterior puede parecer vaga en cuanto a lo que podría significar exactamente "usar genética inversa", la propia concesión del NIH lo explica:
Objetivo 3. Caracterización in vitro e in vivo del riesgo de propagación del SARSr-CoV, junto con análisis espaciales y filogenéticos para identificar las regiones y los virus de interés para la salud pública. Utilizaremos los datos de la secuencia de la proteína S, la tecnología de clones infecciosos, los experimentos de infección in vitro e in vivo y el análisis de la unión del receptor para probar la hipótesis de que los umbrales del % de divergencia en las secuencias de la proteína S predicen el potencial de desbordamiento.
"
Tecnología de clones infecciosos" significa la creación de clones virales sintéticos vivos. Teniendo en cuenta los niveles de facilidad de uso y automatización que han alcanzado las herramientas de ingeniería genética, crear un CoV2 sintético a través de la metodología anterior estaría al alcance incluso de un estudiante de posgrado.
Pero antes de profundizar en los orígenes de CoV2, primero hagamos una inmersión rápida en su biología.
Biología
Bien, comencemos por lo básico. ¿Qué es un sitio furin, un RBM o una proteína de pico? Tenga paciencia conmigo: una vez que te adentras en la jungla de la terminología, conceptualmente, todo es bastante sencillo. Por ejemplo, las proteínas de punta son esas cosas rojas que sobresalen de una partícula de virus, la razón por la cual estos virus se "coronaron":
Es con la ayuda de estas proteínas que el virión se adhiere al receptor de la célula víctima (ACE2 en nuestro caso) para luego penetrar en su interior. Por lo tanto, es una parte de vital importancia del virus, ya que sin entrar en una célula, los virus no pueden replicarse. La proteína de pico también determina qué animales puede o no infectar el virus, ya que los receptores ACE2 (u otros objetivos para otros virus) en diferentes especies pueden diferir en estructura. Al mismo tiempo, de todo el genoma de 30 kilobase (bastante grande para los estándares virales), el gen de esta proteína representa solo el 12-13%. Entonces, la proteína de pico tiene solo unos 1300 aminoácidos de longitud. A continuación se muestra cómo se estructura la proteína spike (S) en CoV2 y parientes cercanos:
Como puede verse en la figura anterior, la proteína S consta de dos subunidades: S1 y S2. Es S1 el que interactúa con el receptor ACE2, y el lugar donde S1 lo hace se llama
Receptor Binding Domain (RBD), mientras que el área de contacto directo, el lugar santísimo, se llama
Receptor Binding Motif (RBM). Aquí hay una hermosa ilustración de una obra igualmente hermosa (
Crystal structure of the 2019-nCoV spike receptor-binding domain bound with the ACE2 receptor):
Estructura general de 2019-nCoV RBD vinculado con ACE2. (a) Topología general del monómero de pico de 2019-nCoV. NTD, dominio N-terminal. RBD, dominio de unión al receptor. RBM, motivo de unión al receptor. SD1, subdominio 1. SD2, subdominio 2. FP, péptido de fusión. HR1, repetición de heptada 1. HR2, repetición de heptada 2. TM, región transmembrana. IC, dominio intracelular. (b) Secuencia y estructuras secundarias de 2019-nCoV RBD. El RBM es de color rojo. © Estructura general de 2019-nCoV RBD vinculado con ACE2. ACE2 es de color verde. El núcleo de 2019-nCoV RBD es de color cian y RBM es de color rojo. Los enlaces disulfuro en el RBD 2019-nCoV se muestran como barras y se indican con flechas amarillas. La hélice N-terminal de ACE2 responsable de la unión está etiquetada.
Cuando el genoma de CoV2 se secuenció y se puso a disposición del público el 10 de enero de 2020 (
Timeline of ECDC's response to COVID-19) fue un acertijo, ya que no se conocían cepas estrechamente relacionadas. Pero rápidamente,
el 23 de enero, Shi Zhengli publicó un documento (
Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential bat origin)
que indicaba que CoV2 es un 96% idéntico a RaTG13, una cepa que su laboratorio había aislado previamente de los murciélagos de Yunnan en 2013. Sin embargo, fuera de su laboratorio, nadie sabía sobre esa cepa. Hasta enero de 2020.
Inmediatamente quedó claro que RaTG13 es especial. Eche un vistazo a la siguiente figura:
Este es un gráfico de similitud del genoma entre CoV2 y otras cepas conocidas. Cuanto más alta sea la curva, mayor será el porcentaje de nucleótidos coincidentes. Como puede ver, en la región del gen de la proteína pico (S) (entre los nucleótidos 22k y 25k), solo RaTG13 está más o menos cerca de CoV2, mientras que todas las demás cepas se sumergen en profundidad en este punto, tanto las cepas de otros murciélagos como el primer SARS-CoV (curva roja). Esto en sí mismo está lejos de ser sospechoso: ¿
quién sabe cuántas cepas desconocidas similares al SARS acechan en las cuevas de murciélagos de Yunnan? Ok, tal vez no esté muy claro cómo exactamente el virus podría llegar desde allí a Wuhan, pero bueno, con esos mercados húmedos nunca se sabe.
