Consulte a un científico de los CDC: el Dr. Terrence Tumpey y la reconstrucción del virus de la pandemia de 1918

Una entrevista con el Dr. Terrence Tumpey, de Douglas Jordan

En 2005, el Dr. Terrence Tumpey, microbiólogo, contó con la aprobación de la Dra. Julie Gerberding, quien posteriormente fue la directora de los CDC,  para usar la genética inversa para reconstruir el virus de la influenza de 1918, que ha quedado en el olvido tras la devastadora pandemia de 1918. La decisión de reconstruir el virus de 1918 fue tomada cuidadosamente por altos funcionarios del gobierno y posteriormente llevada a cabo bajo controles meticulosos. El Dr. Tumpey era la única persona autorizada para trabajar con el virus de 1918  bajo nivel 3 de bioseguridad (BSL-3E) con medidas de precaución mejoradas. Por ejemplo, para evitar que sus colegas corrieran riego, el Dr. Tumpey trabajaba solo después del horario laboral habitual de la agencia. Su salud era monitoreada constantemente y tomaba medicamentos antivirales contra la influenza como medida de prevención en caso de que quedase expuesto al virus infeccioso. Este destacado e histórico logro de la salud pública y la ciencia fue la culminación de años de trabajo mancomunado. Mediante el uso de la secuencia genética de los virus de 1918 obtenida por investigadores del Instituto en Patología de las Fuerzas Armadas y plásmidos proporcionados por científicos en el Monte Sinai, el Dr. Tumpey fue la primera persona que logró reconstruir físicamente y posteriormente pudo estudiar los virus vivos de 1918 en un laboratorio. Actualmente, el Dr. Tumpey es el jefe de la División de Patogénesis e Inmunología de la Influenza (IPB, por sus siglas en inglés) en los CDC. Cien años después de la pandemia de 1918, me reuní con el Dr. Tumpey para hablar acerca de su trabajo sobre el virus de 1918 y su importancia.

Esta imagen muestra la secuencia de eventos que conducen a la reconstrucción del virus de 1918 realizada por el Dr. Terrence Tumpey dentro de un laboratorio de los CDC con nivel 3 de bioseguridad.

Esta imagen muestra la secuencia de eventos que conducen a la reconstrucción del virus de 1918 realizada por el Dr. Terrence Tumpey dentro de un laboratorio de los CDC con nivel 3 de bioseguridad.

¿Por qué considera que es importante tener una mirada retrospectiva de la pandemia de 1918?

Dr. Tumpey: La pandemia de influenza de 1918 fue excepcional ya que se cobró la vida de al menos 50 millones de personas en todo el mundo, que la convirtió en la peor pandemia de influenza que registra la historia reciente. Los médicos y científicos de aquella época tuvieron que lidiar con varias incógnitas y lo que sumó a la confusión fue la creencia errónea de que la enfermedad era causada por una bacteria, no por un virus, llamada bacilo de Pfeiffer (una bacteria gramnegativa actualmente reconocida como Haemophilus influenzae). Recién después de otros 30 años las personas supieron que el virus de la pandemia de 1918 que infectó al 30 % de la población mundial fue un virus de la influenza A (H1N1). Después de su impacto, la pandemia de 1918 suele referirse como “la madre de todas las pandemias” y sigue sirviendo como fuente de inspiración para los investigadores en cuanto a sus orígenes y la relación que existe entre el virus de 1918 y otros virus de influenza.

¿Por qué cree que la pandemia de 1918 sigue siendo relevante aún hoy?

Dr. Tumpey: Conocer las características exclusivas de la pandemia de 1918 es especialmente relevante ya que casi un siglo después surgió un descendiente del virus que causó otra pandemia. Los informes acerca de un nuevo virus de la influenza H1N1 (H1N1 2009) de origen porcino causante de enfermedades similares a la influenza, neumonía e incluso la muerte de personas se difundieron por primera vez en abril del 2009. Los casos de infecciones en seres humanos confirmados por laboratorio aumentaron rápidamente a medida que el virus se propagaba. El 11 de junio del 2009 se declaró una pandemia, momento en el cual 74 países habían reportado más de 28 000 casos de infecciones en humanos con 144 muertes. Ese virus siguió circulando como un virus de influenza humana estacional desde la pandemia del 2009.

¿Cómo fue que comenzó a interesarse en la influenza como salida profesional?

Dr. Tumpey: Comencé a interesarme en la influenza durante mis estudios universitarios en la Facultad de Medicina de la University of South Alabama. El estudio de la influenza fue parte de mis trabajos prácticos y siempre me impactó el índice de mortalidad extremadamente alto de la pandemia de influenza de 1918. Además, mientras  disertaba acerca de la capacidad que tienen algunos virus de la influenza para propagarse eficientemente entre las personas, un profesor me dio el ejemplo de tres personas sentadas en una habitación; una tiene VIH, otra tiene la enfermedad del Ébola y la otra está infectada con el virus de la influenza humana.  Si pasa tiempo con esas tres personas en la misma habitación (sin tener contacto), ¿qué virus contraería? Ese ejemplo también hizo que me interesara en la influenza y en su transmisión.  Solicité una beca posdoctoral de la Sociedad Estadounidense de Microbiología (ASM, por sus siglas en inglés) con la Dra. Jacqueline Katz y obtuve una por dos años para trabajar en la subdivisión de influenza de los CDC y nunca más volví la vista atrás. 

¿Cuál es la parte más gratificante de su trabajo?

Dr. Tumpey: En general, me siento muy afortunado por haber tenido la oportunidad de poder estudiar el virus de 1918 y otros virus de influenza. Yo especialmente disfruto del proceso del descubrimiento científico y de servir como mentor de las personas en prácticas en el laboratorio. La reconstrucción del virus de 1918 también nos permitió estudiar sus genes individuales y determinar el motivo por el cual el virus pandémico H1N1 era tan letal. El trabajo del virus de 1918 puso de manifiesto el papel preponderante que desempeñan las proteínas polimerasas al aumentar el nivel de virulencia, lo cual dio lugar a nuevas ideas por parte de científicos para mejorar el desarrollo de nuevos medicamentos antivirales dirigidos para contrarrestar estas polimerasas virales.  Como resultado, ha sido gratificante ver el desarrollo de pruebas clínicas asociadas a estos nuevos antivirales. Estos nuevos medicamentos representan un desarrollo importante ya que tienen el potencial de expandir las herramientas disponibles contra la enfermedad de la influenza.

¿Cuáles son algunos de los puntos destacados de su investigación y carrera profesional?

Dr. Tumpey: Yo estoy especialmente orgulloso de la caracterización del virus pandémico de 1918 reconstruido y el trabajo subsiguiente que estudió ese virus que se cobró la vida de tantos. El trabajo, como se reportó en la edición de Science (vol. 310, p. 77) de octubre del 2005Externo, se llevó a cabo mediante una técnica llamada genética inversa para recrear un virus vivo de 1918.

¿Qué sintió al lograr recrear el virus de 1918?

Estaba muy emocionado y extremadamente ansioso en el 2005. Cuando uno se está preparando para poder reconstruir un virus que se calcula que mató al menos a 50 millones de personas en todo el mundo, comencé a apasionarme por la tarea que nos deparaba. Fui muy afortunado al tener el apoyo de los CDC y el NIH. Antes de que comenzaran los experimentos, la Oficina del Director de los CDC proporcionó directrices y supervisión para este importante proyecto.  En concreto, evaluaron minuciosamente los estudios específicos a realizar y concluyeron que esta investigación podría llevarse a cabo de manera segura bajo la contención de BSL-3 mejorada. Se decidió que yo sería el único científico que rescataría el virus de 1918 en los CDC y me exigieron que tomara medidas de precaución adicionales incluida la profilaxis antiviral. Además, se implementaron procedimientos tales como si tuviese una enfermedad similar a la influenza me pondría en cuarentena en mi domicilio y evitaría entrar en contacto con el mundo exterior.

Científicamente, todo estaba dispuesto para poder reconstruir el virus de la influenza de 1918 mediante el uso de una técnica llamada genética inversa. Me entusiasmaba la idea de ser la primera persona que podría rescatar completamente el virus de 1918 en el verano del 2005. Durante varias semanas en julio del 2005, mis colaboradores me preguntaban reiteradamente: "¿Ya lo tienes?"  "¿Ya apareció el virus de 1918 en cultivo?"  Cuando por fin el virus de 1918 apareció en el cultivo celular de BSL-3E supe que tenía en mis manos al virus histórico; simplemente les envié a mis colaboradores un correo electrónico que decía: "Es un pequeño paso para el hombre pero un gran salto para la humanidad".  Ellos supieron gracias a mi informal mensaje que el virus de 1918 había sido rescatado. En general, el hecho de recuperar el virus fue muy gratificante y permitió que la investigación de la pandemia de 1918 siguiera su curso y brindara al campo científico descubrimientos innovadores.  En particular, ha sido gratificante y emocionante lograr la identificación de nuevos factores virales de la influenza y nuevas ideas para mejorar la elaboración de medicamentos antivirales contra todos los virus de la influenza.

¿Por qué era tan importante estudiar el virus de 1918?

Dr. Tumpey: Debido a que las secuencias de codificación de los segmentos de ARN viral de 1918 no revelaban características genéticas evidentes que hayan estado asociadas a la virulencia, era importante estudiar los virus recombinantes de 1918 para conocer más acerca de los marcadores genéticos encargados de la reproducción del virus y la virulencia de esta cepa pandémica. De este modo, sentí como la caracterización molecular del virus reconstruido de la influenza pandémica de 1918 aclaró el motivo por el cual este virus era un exterminador.

Esta imagen enumera las lecciones aprendidas del estudio del virus de 1918 reconstruido en los CDC y por qué fue tan letal.

Esta imagen enumera las lecciones aprendidas del estudio del virus de 1918 reconstruido en los CDC y por qué fue tan letal.

¿Qué aprendió acerca del motivo por el cual el virus pandémico de 1918 fue tan letal?

Dr. Tumpey: Descubrimos que los genes virales de HA y PB1 del virus de 1918 son esenciales para lograr la máxima reproducción del virus y virulencia. Teniendo estos datos al alcance de las manos, algunos científicos pensaron que estos genes virales podrían ser un objetivo potencial para una nueva generación de elaboración de medicamentos contra la influenza A. Nosotros creemos que la calidad del trabajo sobre el virus de 1918 y el resultado final del proyecto han sido extraordinarios.

¿Cómo se tuvieron en cuenta las medidas de seguridad en su trabajo y en el de su subdivisión?

Dr. Tumpey: Es cada vez más importante que el personal cumpla con los requisitos de bioseguridad. Soy un investigador principal (IP) y Agente Selecto y como IP soy el responsable del total cumplimiento de las políticas, las prácticas y los procedimientos sugeridos por el programa de Agente Selecto y la Oficina del Subdirector de Seguridad y Ciencia de Laboratorios (OADLSS, por sus siglas en inglés). Actualmente , esta gran responsabilidad se extiende a todos los aspectos de la seguridad biológica e incluye al entorno de los laboratorios y a todas las personas que ingresan a un área de BSL-3E.

¿Qué papel desempeñó durante la pandemia H1N1 del 2009? 

Dr. Tumpey: Mi papel durante la pandemia H1N1 del 2009 fue realizar experimentos en laboratorio con los virus de la influenza H1N1 del 2009 para determinar la eficacia de la propagación del virus y la gravedad además de ayudar a evaluar la inmunidad a este nuevo virus.  Esto nos permitió evaluar el daño potencial que este virus podría causar. Esto fue importante ya que no existía una comprensión total del espectro clínico completo de la enfermedad causada por los virus de la influenza H1N1 2009 y su transmisibilidad. La División de Influenza de los CDC fue la primera en demostrar que a diferencia de los virus de la influenza estacional, los virus de la influenza H1N1 2009 provocaron una tasa de morbilidad más alta, se reprodujeron en valores más altos en tejido pulmonar y fueron recuperados del tubo digestivo de hurones inoculados por vía intranasal. Lo interesante es que encontramos similitudes entre el virus pandémico H1N1 del 2009 y el virus H1N1 de 1918. Esto surgió con base en varios estudios serológicos de los virus H1N1 del 2009 que brindaron evidencia para la presencia de anticuerpos con reactividad cruzada al virus H1N1 de 1918. Con esta información, hemos demostrado que la vacunación con la vacuna contra la influenza estacional 2010-2011 (que contiene el virus H1N1 2009) produjo anticuerpos neutralizantes para los virus del 1918 y protegió a los hurones de la infección por el virus de la influenza de 1918. Ha sido un estudio simple que demostró que la vacuna inactivada contra la influenza estacional que la mayoría de nosotros recibimos brindaría protección contra el virus de 1918 reconstruido que, como un agente selecto, se considera que supone amenazas a la bioseguridad.

¿Tiene alguna conclusión respecto de cómo las lecciones aprendidas a través de su investigación pueden ayudarnos para estar preparados para la próxima pandemia?

Considerados en conjunto, las vacunas contra la influenza y los medicamentos antivirales representan una herramienta esencial para reducir la carga de la infección por el virus de la influenza y destacan el marco de respuesta y preparación ante una pandemia. A través de la identificación de cuáles son los genes virales de 1918 importantes para la morbilidad y la elaboración de vacunas y antivirales, está claro que la reconstrucción del virus de 1918 ha otorgado información valiosa para los esfuerzos de preparación para una pandemia.

¡Gracias por su tiempo, Dr. Tumpey!

Aquí concluye la entrevista a un experto de los CDC. Para obtener más información acerca del trabajo del Dr. Tumpey y el 100° aniversario de la pandemia de 1918, vea el artículo del perfil del Superhéroe contra la influenza: Dr. Tumpey  y visite la página de la conmemoración de la pandemia de 1918 de los CDC.

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