El descubrimiento del SARS-CoV-2

Todo empezó con un grupo de pacientes con neumonía atípica en Wuhan. Un grupo de científicos no sabían que, al analizarlos, encontrarían un virus capaz de poner el mundo patas arriba. Se ha hablado mucho sobre exosomas y fragmentos sueltos de ARN que no indican la presencia de un virus completo. Vamos a diseccionar el artículo científico que detalla los pasos desde la recogida de muestras de pacientes hasta la identificación del SARS-CoV-2, llamado en su momento 2019-nCoV.

La historia comienza con las muestras obtenidas del tracto respiratorio de pacientes con neumonía en Wuhan. El primer paso era identificar el patógeno. Para ello, se utilizó un kit que es capaz de detectar la presencia de 22 virus y bacterias, incluyendo especies de gripe y coronavirus. Las muestras dieron negativo para todas estas especies. Se descartó de esta forma que la neumonía estuviera producida por ninguno de esos patógenos. Por lo tanto, se puso en marcha la identificación del virus o bacteria que había hecho enfermar a estas personas. Para ello, lo primero fue conocer la secuencia genética de lo que había en las muestras, en busca del genoma del patógeno en cuestión.

Radiografía torácica de un paciente de Wuhan con COVID-19. Na Zhu y colaboradores, 2020.

Este tipo de experimentos se llevan a cabo en dos fases. En la primera, se realizan PCRs que amplifican de forma indiscriminada pequeños fragmentos de ADN (o ARN, previa conversión a ADN) de la muestra en cuestión. La segunda fase consiste en conocer la secuencia genética de estos fragmentos mediante avanzadas técnicas de secuenciación masiva. La secuencia de cada fragmento se denomina «lectura» o «read«, en inglés. Los investigadores que descubrieron el SARS-CoV-2 obtuvieron más de 20.000 lecturas, semejantes en un 85% al genoma de un coronavirus de murciélago, lo que les dio la pista del tipo de patógeno que estaba causando las neumonías.

Estas 20.000 lecturas en sí mismas no constituyen el genoma del SARS-CoV-2, sino fragmentos de él desordenados. Fue necesario utilizar programas bioinformáticos que son capaces de ordenar estas lecturas, obteniéndose así el genoma completo (casi 30.000 nucleótidos) en un proceso llamado ensamblado genético. No puede hacerse de otra forma, dado que las PCRs tienen limitaciones de tamaño. No es posible amplificar mediante dicha técnica un fragmento muy grande de ADN. Precisamente se utiliza este sistema basado en lecturas en estos casos, donde se desconoce el tamaño del genoma que se está estudiando. En el Proyecto Genoma Humano, obviamente, no se amplificaron los 46 cromosomas que lo componen con con 46 PCRs, sino que se hicieron millones de lecturas y, mediante programas bioinformáticos, se compuso la secuencia de todo el genoma.

Identificación del genoma de SARS-CoV-2. Educaina, 2020.

Pero los investigadores no se quedaron ahí. Se centrifugaron las muestras de pacientes enfermos para eliminar restos de células y quedarse con la parte que contenía virus. Esta parte se usó para infectar células habituales en el estudio de coronavirus, como son las Vero E6 y Huh-7. Se ha dicho que son células enfermas porque provienen de tumores y que pueden no ser ideales. Sin embargo, nada más lejos de la realidad. En investigación se usan, de rutina, células que provienen de tumores porque son «inmortales», en tanto que se dividen constantemente, algo necesario para hacerlas crecer en placas. De hecho, como confirman los investigadores del artículo, comprobaron específicamente que estaban libres de patógenos, como es habitual.

Observaron muerte celular sólo en las céulas infectadas con el virus proveniente de pacientes. Comprobaron por PCR que se estaban expresando los genes del nuevo coronavirus dentro de dichas células. Pero, además, mediante microscopio electrónico pudieron ver partículas virales formadas sólo en las células infectadas. Dichas partículas virales eran similares a las de otros coronavirus, y diferentes de exosomas, como se ha sugerido. Esto confirmó, tanto por secuencia genética como por estructura física, que se había descubierto un nuevo coronavirus.

Partículas maduras de SARS-CoV-2 obtenidas tras la purificación y aislamiento. Na Zhu y colaboradores, 2020

Una vez conocida la secuencia, es fácil idear un test PCR que identifique al SARS-CoV-2 en una muestra, bien sea de una persona o de aguas residuales. Basta con elegir zonas específicas de su genoma. Evidentemente, si la infección se ha neutralizado recientemente o el virus se ha ido inactivando por alguna otra razón en el momento de tomar la muestra, aún pueden quedar fragmentos del genoma. Eso propicia que los tests PCR den positivo a una persona que no sufre ya la enfermedad. Esto no quiere decir que los test sean inútiles, ni mucho menos. ThermoFisher, por poner un ejemplo, es uno de los principales proveedores de reactivos de laboratorio y tiene un kit para identificar SARS-CoV-2 de una manera tan específica que distingue dicho virus del SARS-CoV-1 y otros coronavirus similares.

Esta es la historia del descubrimiento del SARS-CoV-2, uno de los virus más famosos de la historia de la humanidad, sin duda. No ajeno a controversias de todo tipo, es incuestionable su existencia, aislamiento en laboratorio, capacidad para producir la enfermedad COVID-19 (cumpliendo los postulados de Koch) y se vuelve cada vez más necesario conseguir una vacuna que traiga normalidad al mundo, inundado de rebrotes.