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Vigilancia genómica de las variantes del SARS-CoV-2

Vigilancia genómica de las variantes del SARS-CoV-2
Actualizado el 2 de abr. del 2021

Los virus cambian constantemente y esto incluye al SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Estas variaciones genéticas se producen con el paso del tiempo y pueden dar lugar a la aparición de nuevas variantes que podrían tener características diferentes.

El genoma del SARS-CoV-2 codifica instrucciones organizadas en secciones, llamadas genes, para crear el virus. Los científicos utilizan un proceso llamado secuenciación genómica para decodificar los genes y obtener más información acerca del virus. A través de la secuenciación genómica, los científicos pueden identificar el SARS-CoV-2 y monitorear sus cambios a lo largo del tiempo hacia nuevas variantes, entender cómo estos cambios afectan las características del virus y usar esta información para tener una mejor comprensión del impacto que podría tener para la salud.

Por ejemplo, algunas variantes de virus son particularmente preocupantes porque se propoagan más fácilmente, porque causan enfermedades más graves o porque pueden escapar a la respuesta inmunitaria del organismo.

En la medida que los CDC y los socios de salud pública podamos secuenciar más genomas de SARS-CoV-2, podremos mejorar nuestro conocimiento de qué variantes circulan en los Estados Unidos, con qué rapidez emergen las variantes y cuáles de esas variantes es más importante caracterizar y observar en términos de salud.

Genoma del SARS-CoV-2 

Los genes en el genoma del SARS-CoV-2 que contienen instrucciones para crear partes del virus se muestran en diferentes colores. Por ejemplo, la sección marrón de la imagen tiene instrucciones genéticas para la creación de la proteína spike, que es la que propicia que el virus se anexe a las células humanas durante la infección. Esta sección del genoma sirve como región clave para monitorear las mutaciones.

Genoma del SARS-CoV-2 

Los genes en el genoma del SARS-CoV-2 que contienen instrucciones para crear partes del virus se muestran en diferentes colores. Por ejemplo, la sección marrón de la imagen tiene instrucciones genéticas para la creación de la proteína spike, que es la que propicia que el virus se anexe a las células humanas durante la infección. Esta sección del genoma sirve como región clave para monitorear las mutaciones.

Los virus cambian constantemente y esto incluye al SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Estas variaciones genéticas se producen con el paso del tiempo y pueden dar lugar a la aparición de nuevas variantes que podrían tener características diferentes.

El genoma del SARS-CoV-2 codifica instrucciones organizadas en secciones, llamadas genes, para crear el virus. Los científicos utilizan un proceso llamado secuenciación genómica para decodificar los genes y obtener más información acerca del virus. A través de la secuenciación genómica, los científicos pueden identificar el SARS-CoV-2 y monitorear sus cambios a lo largo del tiempo hacia nuevas variantes, entender cómo estos cambios afectan las características del virus y usar esta información para tener una mejor comprensión del impacto que podría tener para la salud.

Por ejemplo, algunas variantes de virus son particularmente preocupantes porque se propoagan más fácilmente, porque causan enfermedades más graves o porque pueden escapar a la respuesta inmunitaria del organismo.

En la medida que los CDC y los socios de salud pública podamos secuenciar más genomas de SARS-CoV-2, podremos mejorar nuestro conocimiento de qué variantes circulan en los Estados Unidos, con qué rapidez emergen las variantes y cuáles de esas variantes es más importante caracterizar y observar en términos de salud.

¿Cómo ocurren las variantes?

genoma-envoltura

El genoma del virus se encuentra dentro de una envoltura que contiene proteínas, incluida la spike.

Las mutaciones son cambios en el código genético de un virus que se producen de forma natural con el tiempo cuando se infecta un animal o una persona. Si bien se espera que ocurra una cierta variación genética a medida que el SARS-CoV-2 se propaga, es importante monitorear los virus que circulan para detectar las mutaciones clave que se producen en regiones importantes del genoma. Muchas mutaciones no afectan la capacidad de propagarse del virus o de causar enfermedades porque no alteran las principales proteínas involucradas en la infección; con el tiempo, estas son superadas por las variantes con mutaciones que brindan mayores beneficios para el virus.

Si desea obtener más información acerca de las mutaciones y variantes que los CDC están monitoreando en los Estados Unidos y en todo el mundo, visite la página Variantes del SARS-CoV-2.  

¿Cómo ocurren las variantes?

Las mutaciones son cambios en el código genético de un virus que se producen de forma natural con el tiempo cuando se infecta un animal o una persona. Si bien se espera que ocurra una cierta variación genética a medida que el SARS-CoV-2 se propaga, es importante monitorear los virus que circulan para detectar las mutaciones clave que se producen en regiones importantes del genoma. Muchas mutaciones no afectan la capacidad de propagarse del virus o de causar enfermedades porque no alteran las principales proteínas involucradas en la infección; con el tiempo, estas son superadas por las variantes con mutaciones que brindan mayores beneficios para el virus.

Para buscar más información acerca de las mutaciones y variantes que los CDC están monitoreando en los EE. UU. y a nivel mundial, ingrese a la página de variante del SARS-CoV-2.  

genoma-envoltura

El genoma del virus se encuentra dentro de una envoltura que contiene proteínas, incluida la proteína Spike.

¿Qué están haciendo los CDC para hacer un seguimiento de las variantes del SARS-CoV-2?

En los Estados Unidos, los CDC hacen un seguimiento de las variantes emergentes a través de la vigilancia genómica con los siguientes enfoques:

ícono de virus

Dirección del sistema nacional de vigilancia de cepas del SARS-CoV-2 (NS3) 

Desde noviembre del 2020, los CDC reciben regularmente muestras del SARS-CoV-2 provenientes de departamentos de salud estatales y otras agencias de salud pública para realizar la secuenciación, caracterización y evaluación. El 25 de enero del 2021, el sistema NS3 se amplió para procesar 750 muestras por semana. El punto fuerte de este sistema es la recolección regular de numerosas muestras representativas de todo el país y la caracterización de los virus más allá de lo que puede proporcionar la secuenciación.

Documentos con guías sobre la presentación del NS-3ícono de sitio externo

Muestras del NS3 expuestas como árboles filogenéticosícono de sitio externo

Secuencias publicadas del COVID-19

ícono de laboratorio

Asociación con laboratorios de diagnóstico comerciales

Los CDC están contratando a importantes laboratorios de diagnóstico comerciales para realizar la secuenciación de muestras en todo los Estados Unidos. Estos laboratorios se comprometieron con los CDC a realizar la secuenciación de 6 000 muestras por semanas con la posibilidad de ampliar la capacidad en respuesta a las necesidades a nivel nacional. 

ícono de punto de referencia

Colaboración con universidades

Los CDC tienen contratos con siete universidades para realizar investigaciones de vigilancia genómica en colaboración con agencias de salud pública. Los estudios pretenden profundizar en la genómica viral y la epidemiología molecular dentro de las diferentes regiones del país.

Los CDC asignan alrededor de $9 millones para la secuenciación del SARS-CoV-2 

ícono del mapa de los EE. UU.

Apoyo a los departamentos de salud estatales, territoriales, locales y tribales

Desde el 2014, el Programa de detección molecular avanzada de los CDC ha estado incorporando la secuenciación de nueva generación y las capacidades bioinformáticas en el sistema de salud pública de los EE. UU. Varios departamentos de salud estatales y locales han utilizado estos recursos como parte de su respuesta al COVID-19. Los departamentos de salud pública apoyan las investigaciones locales, llevan a cabo estudios y ponen los datos genómicos a disposición de las bases de datos públicas. Para apoyar aún más estos esfuerzos, el 18 de diciembre del 2020, los CDC destinaron $15 millones de los fondos suplementarios para el COVID-19 a través del Programa de capacidad de epidemiología y laboratorio (ELC).

Ícono del sistema SPHERES

Dirección del consorcio de secuenciación del SARS-CoV-2 para la respuesta a la emergencia de salud pública, epidemiología y vigilancia (SPHERES)

Desde el inicio de la pandemia, los CDC han liderado un consorcio nacional de laboratorios de secuenciación del SARS-CoV-2 (SPHERES)El consorcio SPHERES está compuesto por más de 160 instituciones, que incluyen centros académicos, la industria, organizaciones no gubernamentales y agencias de salud pública. A través de esta coordinación, los datos genómicos se ponen a disposición de los profesionales de la salud pública, los investigadores y la industria mediante bases de datos públicas.

¿Por qué la vigilancia genómica es importante para la salud pública?

  • Capacidad para propagarse más rápidamente entre las personas
  • Capacidad para causar una enfermedad más leve o más grave en las personas
  • Capacidad para impedir la detección mediante determinadas pruebas de diagnóstico  
    Muchas pruebas de amplificación de ácido nucleico (NAAT) disponibles comercialmente que usan la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR) tienen diferentes objetivos para detectar el virus, de manera que si una mutación impacta a uno de los objetivos, el resto de los objetivos de la RT-PCR sigue funcionando. No obstante, hay algunas pruebas que dependen de un solo objetivo y las mutaciones pueden afectar a su capacidad de funcionamiento. La FDA está utilizando los datos de secuenciación de salud pública para monitorear las mutaciones y su impacto en los diseños de pruebas de diagnóstico privadas/confidenciales.
  • Menor susceptibilidad a los tratamientos médicos con anticuerpos  monoclonales
    Estas terapias consisten en anticuerpos específicamente diseñados que apuntan a regiones del virus para bloquear la infección. Como estos tratamientos son más específicos que los anticuerpos generados por la respuesta inmunitaria natural, pueden ser menos eficaces contra las variantes que vayan apareciendo.
  • Capacidad para eludir la inmunidad natural o inducida por la vacuna 
    Tanto la infección natural como la vacunación contra el SARS-CoV-2 producen una respuesta de anticuerpos "policlonales" que apunta a varias partes de la proteína Spike. El virus tendría que acumular importantes mutaciones en la proteína Spike para eludir la inmunidad inducida por las vacunas o por la infección natural.

Entre estas posibilidades, la capacidad de eludir la inmunidad inducida por la vacuna sería la más preocupante. Aún no hay pruebas definitivas de que esto ocurra, pero los científicos están evaluando minuciosamente esta posibilidad.