Ya hubo una epidemia de coronavirus hace 25.000 a?os

Hace unos 25.000 a?os hubo una epidemia de un virus relacionado con el actual coronavirus entre los habitantes del este de Asia. Esa es la principal conclusi¨®n de un estudio que ha descubierto en el genoma de personas de hoy la se?al de aquel evento epid¨¦mico. El m¨¦todo usado en esta investigaci¨®n podr¨ªa utilizarse para investigar otros pat¨®genos del pasado.

Los humanos y los virus llevan miles de a?os en guerra. En ella, los pat¨®genos ejercen una presi¨®n sobre el hospedador que deja su marca en sus genes. Pero buscar en el pasado de esta interacci¨®n no es f¨¢cil por dos motivos. Por un lado, el ADN humano no se conserva muy bien y se recupera peor, aunque el avance de la ciencia permite remontarse cada vez m¨¢s siglos o milenios atr¨¢s. Por el otro, la gran mayor¨ªa de virus patog¨¦nicos son de ARN y este material gen¨¦tico se deteriora con mucha facilidad y rapidez. Por eso, por ejemplo, las vacunas de ARN necesitan extremas condiciones de conservaci¨®n.

Ahora, un grupo de investigadores australianos y estadounidenses ha ideado un nuevo m¨¦todo que usa datos gen¨¦ticos de humanos del presente y virus actuales para abrir una ventana al pasado. El trabajo, publicado en la revista cient¨ªfica Current Biology, se detiene en la interacci¨®n entre prote¨ªnas v¨ªricas, como la esp¨ªcula S del SARS-CoV-2 y prote¨ªnas humanas. Ya sea facilitando el ciclo del virus o combati¨¦ndolo, unas de estas mol¨¦culas org¨¢nicas y no otras interact¨²an con unos virus y no con otros. Los humanos disponen de m¨¢s de 22.000 tipos de prote¨ªnas que son la base del organismo. Se estima que el 20%, unas 4.500, se topa con alguno de los centenares de virus que se ceban con los humanos. Los que se relacionan con m¨¢s prote¨ªnas son el de la gripe (unas 1.505) y el del VIH (con 1.209).

De los m¨¢s de 22.000 tipo de prote¨ªnas que codifican los genes humanos, el 20% interact¨²an con los distintos virus

Kirill Alexandrov es coautor de esta investigaci¨®n y explica en un correo: ¡°las prote¨ªnas del SARS-CoV-2 interact¨²an con m¨¢s de 300 prote¨ªnas humanas. De ellas, 42 muestran una potente se?al de adaptaci¨®n hace unas 900 generaciones¡±. Esta se?al aparece en forma de variaciones en los genes que codifican estas prote¨ªnas, unos cambios que se propagaron por amplios grupos de una poblaci¨®n determinada.

¡°Todos los genomas acumulan mutaciones constantemente, la mayor¨ªa de las cuales son inofensivas y no provocan cambios en la funci¨®n de los genes a los que afectan¡±, dice Alexandrov. ¡°Podemos ver la tasa de mutaci¨®n como un reloj gen¨¦tico en constante tictac. Sin embargo, cuando hay una presi¨®n de selecci¨®n, el reloj de algunos genes comienza a correr mucho m¨¢s r¨¢pido a medida que acumulan mutaciones ventajosas. Esto sucede debido a que las personas con mutaciones ventajosas en sus genes sobreviven mejor en una pandemia que las personas sin ellas. Como resultado, estas mutaciones adaptativas se acumulan en la poblaci¨®n¡±, detalla este investigador de la Alianza para la Biolog¨ªa Sint¨¦tica de la Universidad Tecnol¨®gica de Queensland (Australia) y el CSIRO (hom¨®logo australiano del CSIC espa?ol).

Tal acumulaci¨®n de mutaciones la detectaron en grupos de humanos actuales cuyos datos gen¨¦ticos globales recoge el 1.000 Genome Project, el mayor cat¨¢logo de variaciones gen¨¦ticas humanas hasta ahora observadas. Pero no en todos: de las 26 grandes poblaciones estudiadas, la observaron en cinco del este de Asia, en particular entre los genomas de las etnias han y dai, ambas de China. ¡°Al comparar una gran cantidad de genomas humanos secuenciados, se demostr¨® que hace m¨¢s de 20.000 a?os el reloj de muchos genes que el SARS-CoV-2 est¨¢ usando para interactuar con c¨¦lulas humanas comenz¨® a marcar m¨¢s r¨¢pido simult¨¢neamente, lo que probablemente indica que hubo una pandemia viral causada por un virus similar¡±, mantiene Alexandrov.

Las poblaciones han y dai de China son las que concentran la se?al de una adaptaci¨®n impulsada por una epidemia del pasado

Reconocen que podr¨ªa haber sido otro virus, pero est¨¢n convencidos de que tambi¨¦n pertenec¨ªa al subg¨¦nero de los sarbecovirus, el mismo al que pertenece el actual coronavirus. Lo argumenta David Enard, ec¨®logo y experto en biolog¨ªa evolutiva de la Universidad de Arizona (EE UU): ¡°Podemos relacionar las se?ales de selecci¨®n de las variantes protectoras porque se producen en determinados genes humanos conocidos por interactuar f¨ªsicamente con los coronavirus y afectar a su replicaci¨®n. Miramos en otros genes que interact¨²an con otros virus y no hallamos las mismas se?ales de selecci¨®n¡±, explica este coautor del estudio.

Enard lleva a?os recopilando pares de interacciones entre prote¨ªnas humanas y virus. Es considerado un pionero en el estudio de los virus del pasado leyendo genomas actuales. Hace tres a?os ya se?al¨® el intercambio de variantes gen¨¦ticas protectoras entre neandertales y humanos modernos. David Castellano, del Centro de Regulaci¨®n Gen¨®mica, ha colaborado en el pasado con Enard. ¡°Ya estaba investigando con otros virus y bacterias, como la de la peste¡±, comenta.

¡°Aunque no queden restos de lo que pas¨®, los humanos somos un repositorio del pasado¡±, recuerda Castellano. Y en ese repositorio que es el genoma hay unas se?ales que destacan sobre las dem¨¢s. Este investigador pone dos ejemplos: los cambios que permitieron a los adultos seguir produciendo la lactasa, la enzima para metabolizar la lactosa de la leche, o las variaciones gen¨¦ticas que han permitido a varias poblaciones adaptarse a la disponibilidad de ox¨ªgeno en las alturas. ¡°Los virus, los pat¨®genos en general, crean una se?al en el genoma a¨²n m¨¢s fuerte¡±, afirma.

Es la misma idea que sostiene el genetista del Instituto Max Planck de Antropolog¨ªa Evolutiva (Alemania) Hugo Zeberg: ¡°Las infecciones dejan sus marcas en el genoma. De hecho, se les considera una de las principales fuerzas impulsoras de la evoluci¨®n¡±. Zeberg, que no ha intervenido en este ¨²ltimo trabajo, pone un ejemplo: ¡°La resistencia parcial a la malaria que est¨¢ presente en poblaciones donde esta enfermedad es end¨¦mica. Se puede decir que el sistema inmunol¨®gico est¨¢ en equilibrio con los pat¨®genos que lo rodean, adapt¨¢ndose constantemente a las amenazas infecciosas¡±.

?Significa esto que las poblaciones del este de Asia estar¨ªan m¨¢s protegidas ante los coronavirus? Aunque el factor gen¨¦tico puede predisponer, hoy tendr¨ªa un menor peso que en el pasado. Lo comenta Alexandrov: ¡°Es l¨®gico que una poblaci¨®n sometida a selecci¨®n por una enfermedad sea m¨¢s resistente a ella que las poblaciones que no. Pero factores sociales actuales, como la salud general de la poblaci¨®n, la estructura de los sistemas de salud, las medidas gubernamentales, la densidad demogr¨¢fica, patrones de conducta y muchos otros aspectos epidemiol¨®gicos probablemente jueguen un papel mucho m¨¢s grande que la adaptaci¨®n gen¨¦tica previa¡±.

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