15 de Enero de 2021
SALUD PÚBLICA

¿Se verán amenazadas las vacunas por las nuevas variantes de la COVID-19?

Los investigadores se afanan en averiguar por qué se extienden tan deprisa las mutaciones identificadas en Gran Bretaña y Sudáfrica y si suponen un peligro para las vacunas.

[iStock-Mamataz-Begum]

A medida que crece la preocupación por las variantes del coronavirus que se propagan con rapidez, los laboratorios de todo el mundo compiten por desentrañar su biología. Quieren saber por qué las variantes del SARS-CoV-2 identificadas en el Reino Unido y Sudáfrica parecen extenderse tan deprisa, y si disminuirán la contundencia de las vacunas o vencerán la inmunidad natural, acarreando un aluvión de reinfecciones.

«Muchos nos afanamos en dar sentido a las nuevas variantes y la pregunta del millón es cómo repercutirán sobre la eficacia de las vacunas que se están administrando en la actualidad», nos indica Jeremy Luban, virólogo en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts en Worcester.

Ya ha empezado el goteo de resultados y se esperan muchos más en los próximos días, ya que los investigadores están comprobando las variantes (y sus mutaciones constituyentes) a toda marcha en los modelos celulares y animales para el SARS-CoV-2, y las enfrentan a los anticuerpos desencadenados por las vacunas y por las infecciones naturales. Una prepublicación de 8 de enero halló que una mutación compartida por ambas variantes no alteraba la actividad de los anticuerpos producidos por los que habían recibido la vacuna desarrollada por Pfizer y BioNtech. Se espera que lleguen pronto los datos de otras mutaciones y vacunas.

Vineet Menachery, virólogo del Centro Médico de la Universidad de Texas (UTMB) en Galveston cuyo equipo se está preparando para estudiar las variantes, cree que en los próximos días tendremos mucha más información.

Bases biológicas

Los investigadores repararon en ambas variantes del coronavirus a finales de noviembre y principios de diciembre de 2020 gracias a la secuenciación del genoma. Una iniciativa genómica sobre la COVID-19 del Reino Unido determinó que el repentino crecimiento del número de casos en el sureste de Inglaterra y Londres podría deberse a una variante del virus hoy denominada B.1.1.7, que ya se ha extendido al resto de la isla y se ha detectado en decenas de países de todo el mundo.

Por otro lado, un equipo dirigido por el bioinformático Tulio de Oliveira, de la Universidad de KwaZulu-Natal en Durban, Sudáfrica, conectó la rápida expansión de la epidemia en la provincia de Cabo Oriental con una variante del coronavirus que denominaron 501Y.V2. Las variantes británica y sudafricana surgieron de manera independiente, pero ambas llevan un juego de mutaciones (algunas idénticas) en el peplómero, la proteína de la espícula del coronavirus que le sirve para identificar e infectar las células hospedadoras y que constituye la diana principal de la respuesta inmunitaria.

Los epidemiólogos que estudian la proliferación de la variante B.1.1.7 en el Reino Unido han estimado que es un 50 por ciento más transmisible que los otros virus en circulación. Esto contribuyó a que el Gobierno británico decidiera ordenar un tercer confinamiento nacional el 5 de enero. «La epidemiología nos ha enseñado el camino hasta aquí», nos comenta Wendy Barclay, viróloga en el Imperial College de Londres y miembro de un grupo que asesora al Gobierno británico para enfrentarse a la B.1.1.7. Y añade que es importante que los científicos descubran los fundamentos biológicos: «Si conocemos lo que hace al virus más transmisible, estaremos más informados para tomar decisiones políticas».

Estamos ante el reto de desentrañar el efecto de cada mutación que distingue los linajes británico y sudafricano de sus parientes cercanos. La variante B.1.1.7 lleva ocho cambios que afectan a la proteína de la espícula y algunos más en otros genes, mientras que la variante 501Y.V2 sudafricana porta hasta nueve cambios en la espícula. La explicación para la rápida propagación de las variantes y sus otras propiedades es, según Luban, un desafío enorme. «No creo que haya una única mutación que lo explique todo», sostiene.

Gran parte de la atención se la lleva un cambio en la espícula compartido por ambos linajes: la mutación N501Y, que altera el dominio encargado de la fijación al receptor con el que se acopla a una proteína humana para permitir la infección. Barclay comenta que en los estudios previos se insinuaba la hipótesis de que la N501Y permitiría que el virus se adhieriera a las células con más fuerza, lo que le facilitaría la infección.

La mutación N501Y es una de las que el equipo de Menachery se prepara para estudiar en los hámsteres (un modelo para la transmisión del SARS-CoV-2). Menachery formaba parte del equipo que descubrió el año pasado una nueva mutación en la espícula que permitía que, en las vías aéreas superiores de los hámsteres, estos virus proliferasen mucho más que los que no portaban dicho cambio. En sus propias palabras, «es lo que espero de estas mutaciones. Si se confirma, nos adentraremos en su capacidad de transmisión». Un informe publicado a finales de diciembre respaldaba esta hipótesis: se encontró más material genético del SARS-CoV-2 en los hisopos de los infectados con la variante B.1.1.7 que en los infectados con virus sin el cambio N501Y. 

Comprobación de los anticuerpos

La rápida propagación de las variantes ha impulsado las iniciativas de contención de su diseminación mediante confinamientos, cierre de fronteras e intensificación de la vigilancia. A la sensación de urgencia se le añade la preocupación de que las variantes puedan debilitar la respuesta inmunitaria desencadenada por las vacunas o por una infección anterior al albergar mutaciones en la espícula que los anticuerpos neutralizantes, que bloquean el virus, reconocen con eficacia. Se trata del dominio de fijación al receptor y de una porción denominada dominio del extremo amino, nos revela Jason McLellan, biólogo estructural en la Universidad de Texas en Austin, que estudia el peplómero del coronavirus. Por eso no podemos descartar que los anticuerpos contra estas regiones se vean afectados por las mutaciones.

Como resultado, los investigadores académicos y de entes públicos, así como los que desarrollan vacunas, se encuentran trabajando día y noche para resolver la cuestión. «Vamos a una velocidad demencial», añade Pei-Yong Shi, virólogo en la UTMB que está colaborando con Pfizer para analizar la sangre de los participantes en un ensayo satisfactorio de la vacuna. En una prepublicación del 8 de enero, su equipo encontró que los anticuerpos generados por 20 participantes contra los virus que llevan la mutación N501Y eran tan contundentes como contra los que carecían de dicho cambio. Ahora están evaluando los efectos de otras mutaciones de las variantes.

En un experimento relacionado, un equipo dirigido por su colega Menachery también halló que la mutación 501Y, al menos, no alteraba drásticamente la actividad de los anticuerpos neutralizantes de suero convaleciente (procedentes de la sangre tomada a personas que se habían recuperado de la COVID-19). Menachery envió estos datos por Twitter el 22 de diciembre y sugiere que la mutación 501Y es poco probable que altere la inmunidad.

Pero hay mutaciones que sí podrían hacerlo. La principal es la E484K, que el equipo de Oliveira ha identificado en el dominio de fijación al receptor de la variante 501Y.V2. Está colaborando con el virólogo Alex Sigal del Instituto de Investigación Sanitaria de África en Durban para analizarla ante el suero convaleciente y el suero de las personas vacunadas en los ensayos. Los primeros resultados deberían hacerse públicos en pocos días, según Oliveira.

Escape inmunitario

Empiezan a aparecer indicios de que la mutación E484K permite que el virus se escape de la respuesta inmunitaria de algunas personas. En una prepublicación del 28 de diciembre, un equipo dirigido por el inmunólogo Rino Rappuoli, en la Fundación Toscana para las Ciencias de la Vida en Siena, Italia, cultivó el SARS-CoV-2 en presencia de poca cantidad de suero convaleciente. El objetivo era seleccionar las mutaciones víricas que eludían el repertorio de anticuerpos que se genera en respuesta a la infección. Según McLellan, coautor del estudio, «el experimento no tenía por qué funcionar». Pero en menos 90 días el virus ya había adquirido tres mutaciones (incluidas la E484K de la variante sudafricana y cambios en el dominio del extremo amino de esta variante y de la británica) que lo hacían inmune al suero de esta persona. «Fue sorprendente», nos confiesa McLellan, porque sugería que toda la respuesta de anticuerpos del individuo ante el SARS-CoV-2 estaba dirigida contra una pequeña parte de la espícula.

La cepa evolucionada en el laboratorio resultó ser menos resistente al suero convaleciente de otras personas. Para McLellan, el experimento nos sugiere que las mutaciones como E484K y los cambios en el dominio del extremo amino que portan ambas variantes podría afectar a la manera en que son reconocidas por los anticuerpos generados por las vacunas o por una infección anterior.

La compañía biotecnológica Moderna en Cambridge, Massachusetts, que ha desarrollado una vacuna basada en el ARN, ha dicho que espera que sus inyecciones funcionen contra la variante británica y que lo están comprobando.

Para Jesse Bloom, biólogo evolutivo de virus en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson en Seattle, Washington, una cuestión acuciante es si tales cambios alterarán la eficacia real de las vacunas. En una prepublicación del 4 de enero, su equipo también informó de que la mutación E484K y otras presentan distintos niveles de escape al reconocimiento por los anticuerpos del suero convaleciente de diferentes personas.

Pero Bloom y otros científicos confían en que las mutaciones de las variantes no comprometan sustancialmente el funcionamiento de las vacunas. Las inyecciones tienden a desencadenar una avalancha de anticuerpos neutralizantes, por lo que no importaría que sean un poco menos contundentes contra las variantes. Otras ramas de la respuesta inmunitaria desencadenada por las vacunas, como los linfocitos T, podrían no verse afectadas. Luban nos comenta que «si tuviera que apostar ahora mismo, diría que las vacunas van a seguir siendo eficaces para lo que realmente importa: evitar que la gente enferme y muera».

Ewen Callaway

Artículo traducido raducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Resarch Group.

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