La capa externa sirve para adherirse e invadir la célula humana, por ejemplo, y la capa interna sirve como un manual de instrucciones que se utilizará para producir nuevos virus dentro de la célula invadida.
Durante este proceso de producción de virus, los aminoácidos circundantes pueden sufrir tres tipos de mutación: eliminación (deleción), aparición (inserción) o cambio (sustitución).
Estas mutaciones no ocurren por ningún motivo específico y, a menudo, se pierden en el camino.
Pero algunas de ellas se establecen y comienzan a aparecer a partir de la replicación del virus.
Este es el caso de dos mutaciones delta clave: L452R y T478K.
El cambio de L a R en la posición 452 y el cambio de T a K en la posición 478 resultaron ser “ventajosos” para el virus porque ayudaron al invasor a adherirse mejor en la puerta de entrada (la enzima ACE2).
Esto explica por qué esta variante se ha vuelto más transmisible.
Además de una invasión más eficiente, hay una tendencia a que cuantos más virus invadan las células, más virus se replicarán, aumentando la carga viral.
Por lo tanto, habrá más virus que se propagarán al toser o estornudar, por ejemplo.
Un estudio dirigido por investigadores de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de China encontró que una persona infectada con la variante delta puede tener hasta 1.000 veces más virus en su cuerpo que alguien infectado con versiones tempranas del coronavirus al comienzo de la pandemia, a finales de 2019.
Esta carga viral más alta también puede estar asociada con una mayor gravedad de la enfermedad, ya que la variante tiende a afectar a más células respiratorias humanas.
2. Activación más eficiente y teoría de la creación de coronavirus en el laboratorio
Para invadir la célula humana, no es suficiente que un virus encuentre una puerta de entrada y se adhiera a ella: primero debe activarse.
En el caso de Sars-CoV-2, esta activación ocurre a través de una enzima en el cuerpo humano (llamada furina) que corta la espiga del coronavirus en dos: S1 y S2.
Después de este corte, llamado clivaje, una parte de la espiga (S1) se adhiere a la célula humana y la otra (S2) fusiona su membrana con la membrana de la célula humana, permitiendo la inserción de material genético e iniciando la producción de más virus.
Al cortar la espiga, la enzima hace que se abra y revele secuencias genéticas ocultas que lo ayudan a unirse más estrechamente a las células del tracto respiratorio humano, por ejemplo.
Una mutación cercana a esta ubicación puede alterar aún más este comportamiento.
Este es el caso de la variante delta, que porta una mutación (P681R) en esa región.
“Cuanto más sensible a la furina humana, más eficiente será la espiga del virus. Este proceso de fusión activado por furina está mediado por el área desde el aminoácido en la posición 618 hasta la posición del aminoácido 1273”, explica el virólogo José Eduardo Levi, coordinador de investigación y desarrollo de la red de laboratorios Dasa, e investigador del Instituto de Medicina Tropical de la Universidad de São Paulo (USP).
“Una mutación en esta región, como P681R, hace que esta fusión sea más rápida. Esta mutación aparece tanto en las variantes delta como la alfa, descubierta en el Reino Unido, y en algunos casos en la gamma, descubierta en Brasil “, agrega.
Las mutaciones en esta región del coronavirus son tan relevantes que están en el centro de dos puntos centrales de la pandemia.
Primero, se cree que esta afinidad por la furina humana fue crucial para permitir que el virus saliera de otras especies animales y comenzara a infectar a los humanos a fines de 2019.
En segundo lugar, este mecanismo es tan eficiente y atípico entre los tipos de coronavirus que infectan a los humanos que se ha convertido en el principal argumento de quienes afirman sin evidencia que el Sars-CoV-2 se generó o modificó en el laboratorio.
“Todos los coronavirus que infectan a los humanos tienen un dominio determinado, un área específica que reconoce la furina”, explica Levi.
“Pero el Sars-CoV-2 está muy humanizado. En otras palabras, es mucho más eficiente de lo que se ha visto en otros coronavirus, que tienen un reconocimiento razonable de la furina”.
“Y solo el Sars-CoV-2 tiene esta mutación, esta inserción de cuatro aminoácidos. Ese es el argumento más fuerte de que este coronavirus se creó en el laboratorio”.
“Porque hasta ahora, no se ha encontrado ningún coronavirus intermedio que apunte a que fue mejorando poco a poco. Este llegó listo para ser segmentado por la furina humana “, agrega el científico.
Según el experto la falta de esta secuencia de cuatro aminoácidos en el coronavirus Sars-CoV puede explicar por qué causó una epidemia de Sars limitada a Asia en 2003, que no llegó a convertirse en una pandemia que se ha extendido por todo el mundo como Sars-CoV-2.
3. Escapar parcialmente de anticuerpos y vacunas
Fernando Spilki, profesor de la Universidad Feevale y coordinador de la Red Corona-Ômica, en el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Brasil, utiliza la analogía de las piezas de Lego para explicar el papel de las mutaciones en los eventuales escapes de las variantes del sistema inmunológico y las vacunas.
Al aprender a defenderse, las células de defensa, como los anticuerpos neutralizantes, utilizan partes de los invasores para saber cómo identificarlos y combatirlos.
Cuando se producen mutaciones en el coronavirus, por ejemplo, es como si las partes de los anticuerpos ya no encajaran bien con las del invasor, lo que facilita el escape.
Por lo tanto, el virus puede al mismo tiempo mutar para acoplarse de manera más eficiente a la puerta de entrada de la célula y escapar parcialmente del encaje con anticuerpos neutralizantes.
Para Spilki, “es como si el virus creara vías para escapar del sistema inmunológico y desarrollara formas más efectivas de transmisión”.
Explica que todos estos cambios fueron “previstos” en experimentos de laboratorio, que son capaces de analizar la influencia de cada intercambio, inserción o supresión de estas pequeñas piezas sobre el comportamiento del coronavirus.
En el caso de la variante delta, las mutaciones vinculadas a ella son la sustitución T19R y la deleción 157-158del.
Volviendo a la analogía de las piezas de Lego, la sustitución del aminoácido T (treonina) por el R (arginina) en la posición 19 dificulta que el sistema de defensa del cuerpo identifique al invasor para combatirlo.
Lo mismo ocurre con la “falta” de aminoácidos en las posiciones 157 y 158.
En general, las proteínas tienen dos extremos, uno llamado N-terminal y el otro C-terminal.
En el caso de los coronavirus, la región N-terminal (DTN) se considera más antigénica o inmunogénica.
Es decir, el sistema de defensa humano “percibe” mejor y produce más anticuerpos en su contra.
La espiga (proteína S) es la más antigénica de ellas, por lo que generalmente se producen vacunas dirigidas a esta estructura para enseñar al sistema de defensa del cuerpo a identificarla para combatir el coronavirus en su conjunto.
Aquí es donde entra en juego la mutación como una forma de obstaculizar la lucha contra el coronavirus.
Los cambios (deleciones y sustituciones) en la estructura de la variante delta en un área antigénica (DTN) dificultan la actuación del sistema de defensa del organismo.
“¿Por qué rayos comienza a eliminar partes de su genoma? Tiene que tener una razón poderosa para eso. ¿Cuál? La respuesta inmune humana, ya sea natural por infección o inducida por vacunas”, explica Levi.
“En general, la deleción es perjudicial, o sea, hace que el virus sea ineficaz y acabe siendo eliminado. Pero en el caso de las variantes del coronavirus, estas deleciones están siendo ventajosas porque eliminan regiones que provocan una respuesta inmune muy fuerte en el huésped y así logran escapar (del sistema de defensa humano) “, agrega.
Hasta ahora, hay evidencia de que la variante delta puede escapar de los anticuerpos de personas que ya han sido infectadas con la variante beta (descubierta en Sudáfrica).
Pero aún no hay evidencia de que sea capaz de escapar a la respuesta inmune generada por las vacunas.
Vale la pena recordar que ninguna de estas mutaciones es exclusiva de una u otra variante. Lo que las vuelve preocupantes es su conjunto.
Es decir, que al mismo tiempo tengan nuevas características que las hacen invadir mejor las células, ser más eficiente para activarse y escapar del sistema de defensa.
Según Levi, el contexto de varias variantes que tienen mutaciones aleatorias que son relativamente similares se llama convergencia evolutiva.
Esto se debe, entre otras razones, a que la presión evolutiva de la selección natural contra las formas más diversas de coronavirus en el mundo es prácticamente la misma: las personas están adquiriendo inmunidad, ya sea por la vacuna o porque se infectaron con el virus.
