Las mutaciones del virus de la gripe podrían resultar en la gripe pandémica

Si dos cepas del virus de la gripe aviar recientemente emergidas mutan y adquieren la capacidad de convertirse fácilmente en seres humanos transmisibles, podrían crear una gripe pandémica, informaron investigadores del MIT en la revista Celda.
Las dos cepas de gripe aviar (H5N1 y H7N9) actualmente no se transmiten fácilmente de persona a persona. Sin embargo, solo tomaría una o solo unas pocas mutaciones genéticas para cambiar todo eso.
En estos dos estudios, científicos del MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) se enfocaron en las cepas de gripe H7N9 y H5N1. Dijeron que sus hallazgos deberían ayudar a los funcionarios de salud pública a monitorear cómo evolucionan los virus, con respecto a su potencial para la transmisión de humano a humano.
Autor principal de los dos artículos publicados en Celda esta semana, Ram Sasisekharan, profesor de ingeniería biológica de Alfred H. Caspary, cree que sus hallazgos también podrían ayudar a guiar el desarrollo de nuevas vacunas.
Los virus de la influenza se clasifican de acuerdo con el tipo de proteína HA (hemaglutinina) que contienen. Los seres humanos son los más comúnmente infectados por las proteínas H1 y H3. El sistema inmunitario humano no está preparado naturalmente para combatir otros tipos de AH, y algunos de estos otros tipos pueden evolucionar para atacar las células respiratorias humanas.
Sasisekharan y su equipo querían determinar la capacidad del H7N9 y del H5N1 para infectar a los humanos y transmitir de humano a humano. Analizaron la estructura de sus proteínas HA.
Sasisekharan ya había demostrado en estudios previos que la capacidad de un virus de la gripe para infectar a los humanos depende de su proteína HA. La proteína se une a los receptores de glucano (azúcar) que existen en la superficie de las células respiratorias. Estos receptores tienen forma de paraguas o se parecen a un cono. El virus necesita unirse a los receptores en forma de paraguas para infectar a los humanos, y para infectar a los humanos fácilmente y transmitir de persona a persona fácilmente, tendrá que unirse a esos receptores de manera eficiente.
Hasta ahora, no hay evidencia de que ni H5N1 ni H7N9 puedan unirse a los receptores de glicanos humanos de manera eficiente.

H5N1

H5N1 es el virus de la gripe aviar altamente patógena que ha causado brotes graves en aves de corral domésticas en partes de Medio Oriente y Asia. H5N1 típicamente no infecta a los humanos. Sin embargo, se han notificado casi 600 casos de infección humana en 15 países desde 2003. En la mayoría de los casos, las personas infectadas habían estado en contacto cercano con aves de corral enfermas o muertas. Acerca de 60% de las personas que se enfermaron con H5N1 murieron.
El H5N1 no necesitaría muchas mutaciones para convertirse fácilmente en transmisible humano
Los investigadores del MIT estudiaron las estructuras de proteínas HA de cientos de cepas del virus H5N1. Identificaron tres regiones HA donde solo un par de mutaciones genéticas harían posible que el HA se una eficientemente a los receptores humanos. En la mayoría de los casos, la base del sitio de unión al receptor se ve afectada.
Desde 2005, la cepa H5N1 ha estado evolucionando. Sin embargo, ninguna de las cepas actualmente en circulación tiene todas las mutaciones necesarias para convertirse en seres humanos transmisibles.
Los científicos identificaron una cepa, sin embargo, que solo requiere un solo cambio de aminoácido para convertirse en un virus altamente infeccioso para las poblaciones humanas. Varios otros solo requerían dos interruptores de aminoácidos. Sasisekharan dijo: "Hay muchas formas diferentes en que esto puede suceder".
Las vacunas H5N1 actuales probablemente sean ineficaces ahora

Sasisekharan agregó que las vacunas contra el H5N1 que los gobiernos de todo el mundo han almacenado probablemente ya sean inútiles, porque el virus ha evolucionado rápidamente desde 2005.
Sasisekharan dijo:

"Hay motivo de preocupación. Sin embargo, estos hallazgos abren oportunidades para asegurarse de que algunas de estas cepas más nuevas se conviertan en parte del acopio, porque están más cerca de la adaptación humana".

H7N9

H7N9 es una cepa de virus de la gripe aviar relativamente nueva. Ha infectado a personas en China este año (2013) y ha causado una enfermedad grave. Aproximadamente el 20% de los humanos infectados han muerto. Según la mayoría de los datos disponibles, la mayoría de las personas que se enfermaron estuvieron en contacto con aves de corral o ambientes que podrían haber estado contaminados con la cepa del virus de la gripe aviar H7N9, como los mercados de aves vivas.
Al menos 132 personas han sido infectadas con la cepa del virus de la gripe H7N9, la mayoría de ellas en China. Treinta y siete de ellos murieron, dice la Organización Mundial de la Salud (OMS). H7N9 tiene una tasa de mortalidad más baja que H5N1.
Los científicos señalan que solo se necesitaría un cambio de aminoácido para aumentar drásticamente la fuerza de unión de la proteína HA, lo que haría al H7N9 altamente transmisible en humanos. Sin embargo, subrayan que las formas circulantes actuales del virus se unen débilmente a los receptores humanos.
Sasisekharan dijo: "No fue un aumento marginal, vimos un aumento bastante significativo en la unión del receptor. Nuestra investigación proporciona información para ayudar a realizar un seguimiento de las mutaciones potencialmente importantes para que se puedan tomar medidas proactivas para estar mejor preparados contra virus peligrosos".
Como H7 típicamente infecta a animales no humanos, cuando un humano está infectado con H7N9 no puede aumentar la respuesta inmune. Sasisekharan piensa que las actuales vacunas H7 en desarrollo no ofrecerán mucha protección a los humanos porque las cepas que se utilizan en ellos son muy diferentes de H7N9.
Un artículo publicado en La lanceta informó que la cepa del virus de la gripe aviar H7N9 es resistente al tratamiento con oseltamivir (Tamiflu) en algunos casos.
Expertos de China, Estados Unidos y Canadá señalaron en el diario Ciencia (Número de mayo de 2013) que la cepa del virus H7N9 ya puede ser transmisible por el hombre a través del contacto directo y de la exposición al aire.
La información proporcionada en los dos artículos publicados en esta semana Celda debería tener un impacto directo en el desarrollo de la vacuna y la evaluación del riesgo de la gripe, escribe Linfa Wang, directora del programa de enfermedades infecciosas emergentes de la Escuela de Medicina de Posgrado Duke-NUS en Singapur.
Wang, que no participó en esta investigación, dijo: "Su enfoque único, que incorpora la topología estructural del receptor del receptor glicano unido a la proteína clave de superficie viral (HA) y la red de interacción entre residuos en el sitio de unión del receptor de HA, es extremadamente poderosa en proporcionar información crucial dentro de un corto período de tiempo ".
Ambos estudios fueron financiados por el NIH (Institutos Nacionales de Salud) y la Alianza Singapur-MIT para Investigación y Tecnología.
Los científicos han estado hablando sobre el potencial del virus de la gripe aviar para convertirse en una pandemia grave durante años. Hace un año, dos documentos describieron el potencial pandémico de la cepa del virus de la gripe aviar H5N1. Un documento identificó cuatro mutaciones genéticas a las que tendría que someterse el virus antes de que pudiera volverse fácilmente transmisible por el ser humano, mientras que el otro identificó cinco cambios. Otro documento sugirió que algunos de estos cambios ya eran evidentes en las cepas circulantes.
Escrito por Christian Nordqvist