Como las variantes del coronavirus en el Reino Unido y Sudáfrica escapan a la inmunidad

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Todos los virus mutan cuando hacen copias de sí mismos para propagarse y prosperar. El SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, no es diferente. Actualmente existen más de 4.000 variantes de COVID-19, que ya ha matado a más de 2,7 millones de personas en todo el mundo durante la pandemia.

La variante británica, también conocida como B.1.1.7, se detectó por primera vez en septiembre de 2020 y ahora está causando el 98% de todos los casos de COVID-19 en el Reino Unido. Y parece estar ganando terreno en unos 100 países a los que se ha extendido en los últimos meses, incluidos Francia, Dinamarca y Estados Unidos.

La Organización Mundial de la Salud afirma que B.1.1.7 es una de varias variantes de preocupación junto con otras que han surgido en Sudáfrica y Brasil.

«Las variantes del Reino Unido, Sudáfrica y Brasil son más contagiosas y escapan a la inmunidad más fácilmente que el virus original», dijo Víctor Padilla-Sánchez, investigador de la Universidad Católica de América. «Necesitamos entender por qué son más contagiosos y, en muchos casos, más mortales».

Las tres variantes han sufrido modificaciones en su proteína de pico, la parte del virus que se une a las células humanas. Como resultado, son mejores para infectar células y propagarse.

En un artículo de investigación publicado en enero de 2021 en Ideas y resultados de la investigación, Padilla-Sánchez analiza en detalle las variantes del Reino Unido y Sudáfrica. Presenta un análisis computacional de la estructura de la glicoproteína de pico unida al receptor ACE2 donde se introdujeron las mutaciones. Su artículo describe por qué estas variantes se unen mejor a las células humanas.

«Analicé una estructura publicada recientemente del pico de SARS-CoV-2 unido al receptor ACE2 y descubrí por qué las nuevas variantes son más transmisibles», dijo. «Estos resultados se obtuvieron utilizando el software Quimera de UC San Francisco y simulaciones de dinámica molecular utilizando la supercomputadora Frontera Texas Advanced Computing Center (TACC)».

Padilla-Sánchez descubrió que la variante británica tiene muchas mutaciones en la glicoproteína de pico, pero la más importante es una mutación, N501Y, en el dominio de unión del receptor que interactúa con el receptor ACE2.

«Esta mutación N501Y proporciona una eficiencia de unión mucho mayor, lo que a su vez hace que el virus sea más contagioso. Esta variante está reemplazando al virus anterior en el Reino Unido y se está extendiendo a muchos otros lugares del mundo», dijo.

La variante sudafricana surgió en octubre de 2020 y presenta cambios más prominentes en la proteína de pico, lo que la hace más peligrosa que la variante británica. Es una mutación clave, llamada E484K, que ayuda al virus a evadir los anticuerpos y partes del sistema inmunológico que pueden combatir el coronavirus según la experiencia de una infección o vacuna anterior. Dado que la variante escapa a la inmunidad, el cuerpo no podrá combatir el virus. «Estamos empezando a ver la variante sudafricana aquí en Estados Unidos», dijo.

Padilla-Sánchez realizó el análisis estructural, que estudió la estructura cristalina del virus; y dinámica molecular para lograr estos resultados.

«El principal desafío computacional durante esta investigación fue encontrar una computadora lo suficientemente poderosa para realizar la tarea de dinámica molecular, que genera archivos muy grandes y requiere una gran cantidad de memoria. Esta investigación no hubiera sido posible sin la supercomputadora Frontera», dijo. Padilla-Sánchez.

Según Padilla-Sánchez, las vacunas actuales no necesariamente tratarán las variantes. «Las variantes requerirán sus propias vacunas específicas. Necesitaremos muchas vacunas para las variantes que aparezcan».

En el futuro, Padilla-Sánchez continuará investigando los cambios que se están produciendo con el SARS-CoV-2.

«Este fue un proyecto muy rápido: el estudio computacional duró un mes», dijo. «Hay muchos otros laboratorios que realizan experimentos de laboratorio húmedo, pero no hay muchos estudios computacionales. Por eso he decidido hacer este importante trabajo ahora».

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