¿Qué sabemos del SARS-Cov-2, el coronavirus causante de la covid-19?

Los virus han sido causantes de grandes mortandades a lo largo de la historia de la humanidad. Quizá la referencia histórica más antigua a una pandemia vírica sea la peste antonina, debida a la viruela; se estima que causó la muerte de unos diez millones de personas en la época romana. Otras han sido la fiebre amarilla, el sarampión o la gripe; de todas ellas ha quedado constancia a lo largo de la historia de Alcalá la Real. Y lejos de ser cosa del pasado, la pandemia causada por el coronavirus está escribiendo una nueva página dolorosa de nuestra historia.

Vivimos una grave pandemia en la era de la comunicación; continuamente nos llega información acerca del SARS-Cov-2, de cómo ataca a nuestro organismo, de las nuevas variantes, de las distinta vacunas que en tiempo récord se han desarrollado o de su efectividad. ¿Pero cómo es en realidad el coronavirus responsable de la covid-19? ¿A qué nos enfrentamos?

Los virus son entidades muy simples, tanto que la mayoría de los biólogos no los consideramos seres vivos; algo paradójico, cuando hablamos de algo que a fecha de hoy ha infectado en el mundo a más de 108 millones de personas y causado cerca de 2.400.000 muertos. Sin embargo es así; solo son capaces de reproducirse, de multiplicarse, y eso a expensas de la maquinaria metabólica de las células a las que parasitan; fuera de ellas son inertes. 

Los virus son increíblemente pequeños; el SARS-Cov-2 es similar a una esfera con un diámetro de una diez millonésima parte de un metro. Dicho de otra manera, en un milímetro podríamos colocar una fila de ¡10.000 coronavirus! Es tan sorprendentemente pequeño, que si pudiésemos acumular el volumen de todos los coronavirus que infectan a los seres humanos en esta pandemia en un recipiente, apenas llenaríamos la mitad de una lata de refresco. Los cálculos se pueden ver en este artículo de The Conversation. Este minúsculo tamaño es el que facilita su permanencia en el aire durante mucho tiempo en forma de aerosoles, la principal vía de transmisión y contagio del SARS-Cov-2.

Estructura externa e interna del SARS-Cov-2.

Esa esfera a la que hacemos referencia está delimitada por una envuelta membranosa de naturaleza lipídica, grasa, similar a la membrana de nuestras células. Es por ello por lo que una forma de prevenir su transmisión es el lavado frecuente. En ella se inserta una proteína, la llamada proteína de la espícula o proteína S, esencial para que el virus infecte nuestras células. En cada virión -partícula infectiva- hay unas 90-100 estructuras de este tipo repartidas por toda la superficie, que le dan en las imágenes un aspecto similar a una corona, de donde toman su nombre. Esta proteína se une a un receptor presente en las células del tracto respiratorio, riñones, arterias, corazón e intestino, permitiendo que el virus penetre en el interior de la célula y lleve a cabo su ciclo reproductor. Es el denominado ACE-2 (receptor de la enzima convertidora de la angiotensina 2), proteína, esta última, que interviene en la regulación de la tensión arterial. Las vacunas frente a la covid-19 que se han aprobado contienen información para que nuestro organismo conozca a la proteína de la espícula del virus, la identifique en caso de infección e induzca la producción de defensas frente al virus.

Otro elemento que da idea de la simplicidad del virus es su material genético. A diferencia de los seres vivos, que almacenamos la información genética en forma de ADN y la expresamos gracias al ARN, los virus solo tienen una de estas moléculas. Concretamente, el SARS-Cov-2 almacena sus instrucciones en una cadena sencilla de ARN constituida por algo menos de 30.000 letras (o nucleótidos, en la realidad). Sin comparamos, nuestro ADN contiene 3.200.000.000 parejas de nucleótidos. El genoma del coronavirus es unas ¡10.000 veces más pequeño que el nuestro!.

Ciclo viral del SARS-Cov-2 (Wikipedia)

 

Pero, ¿cómo infecta el coronavirus a nuestras células? Cuando la  proteína de la espícula del virus (S) reconoce al receptor ACE-2, se une a ella y facilita la fusión de las envueltas del virus y de la célula que va a ser infectada. De este este modo el virus penetra y libera su material genético en el interior de la célula. El ARN viral se expresa y sintetiza proteínas propias del coronavirus a la vez que forma cadenas de ARN complementarias que servirán de molde para dar múltiples copias del material genético original del virus. Las proteínas se asocian a membranas y rodean al material genético del virus que abandona la célula dispuesto a iniciar una nueva infección. Se estima que cada virión que infecta a una célula puede producir 1000 nuevas partículas infectivas. El ciclo infectivo del SARS-Cov-2 se puede ver en la imagen superior.

Otro aspecto de interés con vistas a la evolución de la enfermedad y a la eficacia de las vacunas es la aparición de las llamadas nuevas variantes. Así, se habla de la variante británica, la sudafricana o la brasileña; éstas preocupan porque, aparte de su mayor transmisibilidad, podrían reducir la eficacia de las vacunas. Estas variantes obedecen a mutaciones, a cabios en el genoma, algo habitual en la evolución de los virus y de todos los seres vivos. Muchos de estos cambios son silenciosos, es decir, no tienen efecto sobre las proteínas del coronavirus. Otros pueden ser preocupantes, como aquellos que pudieran inducir cambios en la proteína S, la de la corona, que como hemos dicho, es mediante la cual el virus interacciona con las células humanas. Esta es la proteína que utilizan las vacunas que se están administrando. Un cambio importante en la estructura de la proteína S podría hacer que aquellas que perdiesen efectividad. Aunque una vez desarrollada la tecnología para la fabricación de estas vacunas sería fácil preparar nuevas versiones frente a estas nuevas variantes.

La existencia de estos cambios o mutaciones en el genoma del SARS-Cov-2 los hemos podido constatar en Alcalá la Real. En la web SeqCovid se recoge el análisis de 7.318 muestras de coronavirus cuyo material genético se ha secuenciado. Cuatro de ellas corresponden a muestras de Alcalá la Real. El gráfico de arriba muestra el árbol filogenético para el territorio español elaborado a partir de todas estas secuencias y se han destacado las que corresponden a nuestra ciudad. Dos de ellas no muestran cambios con respecto a la secuencia inicial de Wuham. En otra de ellas han cambiado dos de las letras de su ARN (dos nucleótidos) aunque sin efectos en las proteínas del virus. En una cuarta muestra se detectó una mutación en un nucleótido que se tradujo en un cambio en un aminoácido.

Estos datos muestran cómo las mutaciones son algo habitual, no solo en los virus, sino en cualquier organismo vivo. En los virus son más patentes pues su capacidad reproductora es enorme. Más arriba comentábamos que un virión que entre en la célula puede dar lugar a unas mil partículas infectivas. Y cada una de estas, al infectar una nueva célula, otras mil más. Y así se puede seguir la proporción. Es normal que ante tan ingente cantidad se produzcan algunos errores en la copia del material genético del virus de consecuencias impredecibles. Pero estos mismos errores que ahora tememos, en el pasado han llevado a lo que ha sido la evolución natural de muchos parásitos, aumentar su capacidad de transmisión reduciendo a la vez su letalidad.