¿Qué sabemos sobre el SARS-CoV-2?

Sabemos de la existencia de un nuevo virus que provoca neumonía desde diciembre de 2019. El virus comenzó extendiéndose por China y se llamó de manera provisional 2019-nCoV.

El 11 de febrero de 2020, el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV) lo bautizó oficialmente como SARS-CoV2 y la Organización Mundial de la Salud, OMS, estableció el nombre de la enfermedad asociada a este virus: COVID-19. Las manifestaciones clínicas de la infección son heterogéneas, variando desde portadores asintomáticos hasta enfermedad respiratoria aguda y neumonía.

El 11 de marzo de 2020, la OMS declaró que, con más de 118.000 casos en 114 países, COVID-19 podía ser definida como pandemia.

Desde que se informó del primer caso de neumonía atípica en Wuhan hasta el 22 de marzo de 2020, han salido a la luz 494 artículos científicos, artículos que estudian aspectos como las características clínicas de los pacientes, la vía de transmisión del virus, su persistencia en aerosoles y superficies, su caracterización molecular, modelos matemáticos de su diseminación, patogénesis y posibles tratamientos y vacunas.

Aquí os queremos comentar algunos aspectos de toda esta información, a partir de una selección de los artículos científicos publicados hasta el momento. Podéis encontrar el artículo original en este enlace.

ORIGEN DEL VIRUS

SARS-CoV-2 es el séptimo coronavirus conocidos que infecta a humanos. Su proteína Spike (S), al igual que la proteína S del SARS-CoV, se une a la proteína humana ECA-2 (ACE-2 en inglés), así como a otras proteínas similares en otras especies animales. El sitio de unión entre la proteína S del nuevo virus y la ECA-2 humana es, sin embargo, diferente y menos eficiente que el sitio de unión de SARS-CoV, previamente estudiado. Esto indica que el virus no fue creado intencionadamente en un laboratorio, sino que es el resultado de mutaciones naturales al azar.

El virus, tal como se está extendiendo entre la población humana, puede haber aparecido de dos maneras:

  1. Por selección natural en un hospedador animal (probablemente presente en el mercado de Wuhan) antes del salto de hospedador.
  2. Por selección natural en humanos después del salto de hospedador.

De acuerdo con la primera hipótesis, el análisis del genoma de SARS-CoV-2 reveló importantes similitudes con un virus relacionado que infecta a murciélagos y con otro que lo hace a pangolines. Sin embargo, ninguno de los virus aislados hasta el momento de estos animales se parece lo suficiente como para ser el progenitor directo del virus humano. Pero debemos tener en cuenta que no conocemos o tenemos caracterizados todos los virus que infectan a estos animales. Necesitaríamos identificar alguna especie de murciélago o pangolín con una proteína ECA-2 extremadamente similar a la de los humanos, puesto que solo en una especie con esta característica el SARS-CoV-2 podría haber adquirido sus características antes de ser transmitido a humanos.

La segunda hipótesis es que el virus se transmitió primero de animales a humanos y entonces comenzó a diseminarse de manera indetectada entre humanos. Durante este paso de un humano a otro el virus fue acumulando mutaciones que mejoraron la capacidad de la proteína S para unirse al ECA-2 humano. La alta similitud entre la proteína S del virus del pangolín y la del virus humano sugiere que el virus provenía originalmente de los pangolines y que adquirió estas mutaciones favorables en humano.

Se necesitan más estudios para determinar qué hipótesis es la correcta.

El hecho de que algunas secuencias del genoma del SARS-Cov-2 sean similares a las de otros virus conocidos, tanto otros coronavirus como virus no relacionados con esta familia, como el HIV, no significa que el virus fuera creado en un laboratorio. Por el contrario, indica su origen natural: de la misma manera que los genes de los seres humanos comparten con los genes de otros animales secuencias similares, los virus comparten también secuencias similares en sus genes con otros virus diferentes.  Esto se debe a que la evolución selecciona secuencias similares para funciones similares en diferentes organismos. Además, si el virus hubiera sido creado intencionadamente en un laboratorio, las secuencias “tomadas” de otros virus serían idénticas (“copia y pega”), más que simplemente similares.

TRANSMISIÓN Y PERÍODO DE INCUBACIÓN

La proteína ECA-2, a la que el virus se une, está presente en diversos tejidos del cuerpo humano, particularmente en la mucosa oral, considerada la principal vía de entrada a nuestro organismo del SARS-CoV-2. Parece ser que el virus también puede entrar a través de la membrana conjuntiva de los ojos, puesto que se ha informado de médicos que pese a llevar mascarillas que cubrían la boca y la cara, no llevaban gafas de protección y se han contagiado al atender a pacientes positivos.

Al tratarse de un virus que infecta las vías respiratorias, se detecta habitualmente su presencia en muestras nasales y orofaríngeas, esputo, fluido de lavado broncoalveolar y en las biopsias de pacientes con síntomas más severos. Un estudio analizó diferentes muestras recogidas de 205 pacientes en tres hospitales de China y, en algunos casos, se encontró presencia del virus también en sangre y heces (1% y 29% de los casos, respectivamente). Este hecho sugiere que la infección puede ser sistémica (es decir, no limitada al tracto respiratorio) y que podría contagiarse también por vía fecal-oral.

Varios estudios han calculado el periodo de incubación, que es el tiempo entre la exposición al agente infeccioso y la aparición de los primeros síntomas. Los resultados has sido variables. Parece estar alrededor de cinco días, pero puede variar desde dos hasta catorce días. Esto es la razón por la que la cuarentena tras estar en contacto con personas infectadas es de 14 días. Se necesita analizar más casos para conseguir determinar de una manera más precisa el tiempo de incubación.

El tiempo de latencia, que es el periodo entre que se produce la infección y el sujeto se convierte en contagioso, es otra característica importante. El análisis de los pacientes positivos asintomáticos y pacientes con síntomas menores sugiere que es menor que el periodo de incubación, lo cual significa que una persona infectada puede ser contagiosa antes de haber desarrollado los síntomas.

PERSISTENCIA EN SUPERFICIES

Se ha demostrado que el SARS-CoV-2 permanece estable en el aire hasta tres horas. Es capaz de mantenerse en una forma vital (capaz de infectar) hasta 72 horas en plásticos, 48 horas en acero inoxidable, 8 horas en cartón y 4 en cobre. Estos datos significan que el virus se transmite a través de los aerosoles y también por contacto físico con objetos contaminados. Los objetos se pueden descontaminar por medio de reactivos que se ha probado que eran eficaces con otros coronavirus, siempre que tengan la adecuada proporción de uno de los siguientes componentes químicos: 62-71% etanol, 0,5% peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) o 0,1% de hipoclorito sódico (lejía).

DESARROLLO DE LA VACUNA

Hasta la fecha, no está claro si la infección por SARS-CoV-2 induce la producción de anticuerpos, si esos anticuerpos protegen frente a una segunda infección y cuánto duran esos anticuerpos en nuestro organismo. Varios centros de investigación y empresas farmacéuticas están trabajando en el desarrollo de una vacuna efectiva frente al SARS-CoV-2. El primer paso en este proceso es identificar las proteínas virales que pueden inducir la producción de anticuerpos (antígenos). Para que una vacuna sea efectiva, los anticuerpos inducidos deben ser capaces de “interceptar” el virus; sin embargo, para algunas infecciones virales, los anticuerpos producidos por el sistema inmune no bloquean el virus, como por ejemplo sucede en el caso de los anticuerpos frente al antígeno e del virus de la hepatitis B. Una vez que se ha identificado el antígeno con las características necesarias, se estudia la composición de la vacuna y se establece su seguridad (la ausencia de efectos secundarios) y eficacia, primero en modelos animales y luego en humanos.

Actualmente la proteína viral en estudio es la proteína S, una proteína de la superficie del virus responsable de su unión a las células humanas. El 16 de marzo de 2020, la empresa estadounidense Moderna informó del comienzo del primer ensayo clínico para establecer la seguridad de una potencial vacuna frente al SARS-CoV-2. La empresa espera que si la vacuna resulta segura y efectiva podría estar disponible en 12-18 meses.

Estos son solo algunos de los aspectos del virus y la enfermedad investigados por científicos de todo el mundo. Si tienes alguna otra pregunta sobre el SARS-CoV-2 o COVID-19, por favor, déjanos un comentario e intentaremos contestarte.

 

Bibliografía:

https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/events-as-they-happen

The species Severe acute respiratory syndrome related coronavirus: classifying 2019-nCoV and naming it SARS-CoV-2, Coronaviridae Study Group of the International Committee on Taxonomy of Viruses, Nature microbiology 2020 http://doi.org/10.0.4.14/s41564-020-0695-z

The proximal origin of SARS-CoV-2, Andersen K.G et al., Nature 2020 https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9

No credible evidence supporting claims of the laboratory engineering of SARS-CoV-2, Shan-Lu L. et al., Emerging microbes and infections 2020 http://doi.org/10.1080/22221751.2020.1733440

Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis, Hamming I. et al, Journal of Pathology 2004 http://doi.org/10.1002/path.1570

High expression of ACE2 receptor of 2019-nCoV on the epithelial cells of oral mucosa, Xu H. et al., International journal of oral science 2020 http://doi.org/10.1038/s41368-020-0074-x

2019-nCoV transmission through the ocular surface must not be ignored, Cheng-wei Lu et al., The Lancet 2020 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30313-5

Detection of SARS-CoV-23 in Different Types of Clinical Specimens, Wang W. at al., Journal of the American Medical Association, 2020 http://doi.org/10.1001/jama.2020.3786

Asymptomatic carrier state, acute respiratory disease, and pneumonia due to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2): Facts and myths, Lai C-C et al., Journal of Microbiology, Immunology and infection 2020 https://doi.org/10.1016/j.jmii.2020.02.012

The Incubation Period of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) From Publicly Reported Confirmed Cases: Estimation and Application, Lauer S.A. et al., Annals of Internal Medicine 2020 http://doi.org/10.7326/M20-0504

Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1, van Doremalen N. et al., The New Egland Journal of Medicine 2020 http://doi.org/10.1056/NEJMc2004973

Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and their inactivation with biocidal agents, Kampf G. et al., Journal of Hospital Infection 2020. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2020.01.022

Coronavirus vaccines: five key questions as trials begin, Callaway E.,  https://www.nature.com/articles/d41586-020-00798-8

https://www.modernatx.com/modernas-work-potential-vaccine-against-covid-19

A Sequence Homology and Bioinformatic Approach Can Predict Candidate Targets for Immune Responses to SARS-CoV-2, Grifoni A. at al., Cell Host & Microbe 2020 https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.03.002

Development of epitope‐based peptide vaccine against novel coronavirus 2019 (SARS‐COV‐2): Immunoinformatics approach, Bhattacharya M. et al., Journal of Medical Virology 2020 http://doi.org/10.1002/jmv.25736

 

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About the Author: Carla Usai

Licenciada en Biotecnología Industrial por la Universidad de Padua (Italia), Doctora en investigación Biomédica por la Universidad de Navarra. Realizó estancias de investigación en el Scripps Research Institute, California (EEUU) y en el Blizard Institute, Queen Mary University of London (Reino Unido). Actualmente, desarrolla su actividad en Centre de Recerca en Sanitat Animal (IRTA-CReSA) en Barcelona. Su investigación se centra en el estudio de infecciones víricas, en particular, por el virus de la hepatitis delta (HDV), y, más recientemente, SARS-CoV-2. Si quieres puedes seguirla en @CarlaBiotech o en virusandco.art.blog

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7 Comments

  1. Darwin Herrera 2020/03/30 at 3:22 am - Reply

    muy bueno …gracias por la informacion

  2. Genesis 2020/04/20 at 7:39 am - Reply

    Hola, me interesa saber con más sobre la transmisión y periodo de incubación; si la membrana ocular y los fluidos del aparato reproductor (vía sexual) tuvieran presente la proteína ECA-2, ¿se podría dar por echo que también son vías de transmisión ?

    • Dciencia 2020/04/28 at 9:41 am - Reply

      Hola, muchas gracias por tu comentario.

      Es posible que SARS-CoV-2 se trasmita por via ocular, esto explicaría los casos de los medicos que se infectaron al atender a pacientes positivos cuando llevaban mascarillas que cubrían la boca y la nariz pero que no gafas de protección. Además, se ha demostrado la expresión de ACE-2 en la cornea, y el RNA del virus se ha detectado en las lágrimas de algunos pacientes positivos (todavía no se sabe si ademas del RNA en las lágrimas se puede encontrar el virus entero y viable).
      De momento no se ha informado ningún caso de transmisión por via sexual, y en el único estudio en el que se ha analizado el esperma de un paciente positivo por SARS-CoV-2 no se detectó el RNA del virus.SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes, Sungnak W. et al., Nature Medicine 2020
      https://www.nature.com/articles/s41591-020-0868-6.pdf
      Evaluation of coronavirus in tears and conjunctival secretions of patients with SARS-CoV-2 infection, Xia J. et al, J Med Virol 2020
      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jmv.25725
      Study of SARS-CoV-2 in semen and urine samples of a volunteer with positive naso-pharyngeal swab, Paoli D. et al, J Endocrinol Invest, 2020
      https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs40618-020-01261-1

  3. […] Lo que aún no han desentrañado los científicos es el hospedador intermedio entre los murciélagos y los humanos, las pruebas apuntan al pangolín, pero aún no tenemos evidencias científicas suficientes para afirmarlo con rotundidad. Y tampoco si la evolución y adquisición de todas las características que lo han hecho tan eficaz, tan inteligente, se han ido planeando en ese hospedador animal intermedio o en los propios humanos, infectados por una versión menos infectiva que, poco a poco, se fue adaptando a su nuevo hospedador [9]. […]

  4. Samuel 2020/06/09 at 3:46 pm - Reply

    Buenas tardes como enamorado de la espectroscopia me pregunto donde ha quedado el uso de espectrofotómetros de infrarrojo para detectión del SARS.
    Me llega incluso a molestar que se anuncie a bombo y platilla y después no se vuelva a mencionar nada más. He buscado artículos en Pubmed y Sciencedirect pero no consigo leer nada al respecto. Alguno de ustedes tiene información adicional?

    Saludos

    • Alberto Morán 2020/06/30 at 11:25 am - Reply

      Lo siento, pero no hemos encontrado nada tampoco en Pubmed. Saludos

  5. Sergio 2020/06/09 at 3:49 pm - Reply

    Muy ben post gracias

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