El nuevo virus de la gripe de 1918

26/06/2014 0 comentarios
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¿Qué cambios necesita un virus de la gripe para hacerse pandémico?

La mayoría de las infecciones emergentes tienen su origen en patógenos de animales que pasan al hombre. Son virus que adquieren la habilidad de infectar a humanos y de transmitirse entre ellos y que suponen un riesgo potencial de pandemia.

La gripe de 1918 causó una pandemia que mató en unos pocos meses entre 40 y 50 millones de personas. Los análisis de las secuencias del genoma de este virus lo identifican como un virus influenza tipo A H1N1 de origen aviar. Las aves silvestres (patos, gaviotas, ...) son el reservorio natural de la mayoría de los genes de la gripe A que potencialmente pueden llegar a causar una pandemia en humanos. Los análisis filogenéticos y geográficos revelan que muchos de estos genes de la gripe aviar difieren unos pocos aminoácidos respecto de las proteínas del virus de 1918, lo que sugiere que un virus como el de 1918 podría surgir en el futuro.

Virus influenza

El virus de la gripe o influenza pertenece a la familia de los Orthomyxovirus, es un virus de la clase V de la clasificación de Baltimore, con genoma ARN monocatenario sentido negativo. Posee el genoma segmentado en ocho fragmentos entre 890 y 2.341 nucleótidos (PB2, PB1, PA, HA, NP, NA, M1, NS1), que dan lugar a 12-14 proteínas distintas. Te recomiendo esta entrada sobre ¿De qué va eso de la H y la N del virus de la gripe?.

En los últimos años ha habido casos como el H7N9 en China, un virus aviar que ha infectado a 238 humanos confirmados y ha causado 57 muertos (te recomienzo esta entrada Nuevo virus de la gripe H7N9: ocuparse pero sin preocuparse). O el virus H5N1, muy patógeno para las mismas aves, que también ha "saltado" a humanos, pero afortunadamente con muy baja transmisibilidad (te recomiendo esta otra entrada H5N1: bioterrorismo versus ciencia).

Son casos aislados, pero no cabe duda de que el escenario sería mucho peor si apareciera un virus de la gripe aviar que se hubiera adaptado a infectar a los mamíferos y que tuviera alta transmisibilidad entre ellos. Para investigar el riesgo de que ocurra esto, un grupo de científicos (1) han generado y caracterizado un virus "artificial" compuesto de una mezcla de segmentos de virus de la gripe parecidos al de 1918. Este trabajo, en el que construyen un nuevo virus de la gripe en el laboratorio, ha sido criticado por algunos sectores de la comunidad científica. En resumen, demuestran que este virus "de laboratorio" similar al de 1918 tuvo una virulencia en ratones y en hurones menor que la del auténtico virus de 1918 pero mayor que la de los virus de la gripe aviar naturales, los actuales. Además, la sustitución de sólo diez aminoácidos en las proteínas del virus confieren a este virus la capacidad de transmitirse vía aérea en gotitas de saliva en hurones igual que la del virus de 1918. Todo esto confirma que los virus de la gripe con proteínas similares a las del virus de 1918 tienen el potencial de ser pandémicos entre humanos.

De todos los genes del virus de la gripe que están secuenciados, han hecho una búsqueda bioinformática para detectar las proteínas de los virus actuales que son más parecidas a las del virus de 1918. Han encontrado que después de 95 años desde la pandemia de 1918 todavía hoy circulan virus con genes que codifican proteínas muy similares a las del virus de 1918. Los virus actuales más parecidos al de 1918 tienen una hemaglutinina (H1) y una neuramidasa (N1) que difieren en unos 33 aminoácidos.

Para analizar el riesgo de aparición de un virus similar al de 1918 y delimitar los cambios en aminoácidos necesarios para que este virus sea transmisible por vía respiratoria entre mamíferos, han generado un nuevo virus de la gripe mixto "artificial", compuesto por una mezcla de los segmentos que tienen una alta homología con las proteínas virales de 1918. En concreto, este nuevo virus "de laboratorio" similar al de 1918 lo han construido al mezclar los siguientes ocho segmentos de ocho virus de aves diferentes:

- el segmento PB2 del virus A/blue winged teal/Ohio/926/2002 (H3N8)

- el segmento PB1 del virus A/blue winged teal/Alberta/286/77 (H3N6)

- el segmento PA del virus A/pintail duck/Alberta/219/77 (H1N1)

- el segmento NP del virus A/blue winged teal/Ohio/908/2002 (H1N1)

- el segmento M del virus A/duck/Alemania/113/95 (H9N2)

- el segmento NS del virus A/canvasback duck/Alberta/102/76 (H3N6)

- el segmento HA del virus A/pintail duck/Alberta/238/79 (H1N1)

- el segmento NA del virus A/mallard duck/Alberta/46/77 (H1N1)

Este nuevo virus resultante difería respecto del virus de 1918 en 104 aminoácidos: 8 en PB2, 6 en PB1, 9 en PA, 7 en NP, 33 en HA, 31 en NA, 1 en M1, 5 en M2, 4 en NS1y 0 en NS2. Comprobaron que este nuevo virus crecía bien en células. En hurones, este virus tenía una virulencia intermedia, menos virulento que el de 1918 pero más que los virus auténticos que circulan actualmente.

Hurón

Los hurones son el mejor modelo animal para estudiar la virulencia del virus de la gripe, porque reproducen los mismos síntomas que la gripe A en humanos.

Para que un virus aviar sea pandémico, además de infectar y adaptarse al ser humano, tiene que ser capaz de transmitirse entre personas. Se ha comprobado que los genes de la polimerasa PB2 y de la hemaglutinina HA son los más importantes para esta adaptación del virus aviar a mamíferos: los que confieren alta patogenicidad y mayor capacidad de transmisibilidad. Para identificar los aminoácidos concretos de las proteínas del virus asociados con estas propiedades, generaron mutantes en este virus parecido al de 1918 con algunos aminoácidos cambiados. Comprobaron que solo 10 aminoácidos cambiados (dos sustituciones en PB2, seis en HS, una en PA y una en NP), son suficientes para que el virus "artificial" consiga transmitirse fácilmente entre los hurones.

Además, este trabajo se completa comprobando que el antiviral oseltamivir, un inhibidor de la neuraminidasa comercializado como tamiflu o tazamir, es efectivo y puede emplearse contra este nuevo virus similar al de 1918.

Por último, han analizado las secuencias de los virus de la gripe aviar aislados entre 1990 y 2011, para comprobar cuáles de estos virus actuales tienen proteínas similares a las del virus de 1918. Han encontrado que virus muy similares al de 1918 existen y circulan frecuentemente en Norteamérica y en Europa: virus potencialmente pandémicos que suponen una amenaza real.

En mi opinión, este tipo de trabajos son necesarios. Para prepararnos para semejante escenario, los investigadores trabajan para entender los mecanismos moleculares de la patogenicidad y de la transmisibilidad de los virus de la gripe aviar. Existen cientos de miles de variantes posibles de virus de la gripe. Unos son más patógenos que otros, unos son capaces de infectar a humanos y otros no, unos se trasmiten entre personas y otros no, ... Conocer cómo y por qué un virus de la gripe es capaz no solo de infectarnos sino de transmitirse eficazmente entre nosotros, nos ayudará a prepararnos para una posible pandemia, a diseñar nuevas vacunas y sustancias antivirales.

Ahora te dejo con un vídeo (27:26) sobre Gripe, ¿una nueva alerta mundial?

(Este vídeo es parte del curso online gratuíto MOCC Pandemias: nuevas infecciones virales, que puedes seguir [aquí] en COURSEsites)

(1) Circulating avian influenza viruses closely related to the 1918 virus have pandemic potential. 2014. Watanabe T, et al. Cell Host Microbe. 15(6):692-705. doi: 10.1016/j.chom.2014.05.006.