A medida que muchos países emergen de los bloqueos, los investigadores están preparados para usar la secuenciación del genoma para evitar una segunda ola esperada de infecciones por COVID-19 (Celia Talbot Tobin/The New York Times)
A medida que muchos países emergen de los bloqueos, los investigadores están preparados para usar la secuenciación del genoma para evitar una segunda ola esperada de infecciones por COVID-19 (Celia Talbot Tobin/The New York Times)

A medida que muchos países emergen de los bloqueos, los investigadores están preparados para usar la secuenciación del genoma para evitar una segunda ola esperada de infecciones por COVID-19.

Según una investigación publicada en la revista científica Nature, desde que la primera secuencia de genoma completo del nuevo coronavirus, SARS-CoV-2, se compartió en línea el 11 de enero, los científicos han secuenciado y compartido unos 32.000 genomas virales de todo el mundo. Esta gran cantidad de datos ha permitido a los investigadores rastrear el origen de los brotes de COVID-19 en sus países y determinar cuándo se produjo la transmisión comunitaria.

Ahora, los países que han suprimido con éxito las infecciones están entrando en la próxima fase de la pandemia de COVID-19, donde existe el riesgo de que aparezcan nuevos casos a medida que se alivian las restricciones sociales. Los investigadores dicen que la genómica será crucial para rastrear y controlar rápidamente estos brotes. Los estudios ya muestran que los brotes tienden a ser más cortos y más pequeños cuando se utiliza la genómica para ayudar a localizar contactos.

“Cuando hay pocos casos, la genómica puede decirte muy rápidamente con qué estás tratando y, por lo tanto, guiar las intervenciones de precisión”, explica Gytis Dudas, bioinformático consultor del Centro de Biodiversidad Global de Gotemburgo en Suecia.

El SARS-CoV-2 se extendió por todo el mundo. Así, comenzaron a formarse distintos linajes a medida que los virus que circulaban en diferentes regiones evolucionaron gradualmente (REUTERS/Athit Perawongmetha)
El SARS-CoV-2 se extendió por todo el mundo. Así, comenzaron a formarse distintos linajes a medida que los virus que circulaban en diferentes regiones evolucionaron gradualmente (REUTERS/Athit Perawongmetha)

Varios lugares están particularmente bien ubicados para hacerlo porque invirtieron en la secuenciación del genoma al comienzo de la pandemia y tienen un número relativamente pequeño de casos. Investigadores en Nueva Zelanda y al menos un estado en Australia decidieron que apuntarían a secuenciar la mayoría de los genomas de coronavirus en su país o estado.

El SARS-CoV-2 se extendió por todo el mundo. Así, comenzaron a formarse distintos linajes a medida que los virus que circulaban en diferentes regiones evolucionaron gradualmente. Al comparar secuencias, los investigadores pueden descartar rápidamente posibles líneas de transmisión si dos secuencias no coinciden, o unir casos que sí lo hacen.

Los científicos en el Reino Unido, los Estados Unidos y otros países también están secuenciando el SARS-CoV-2 a partir de una gran proporción de casos allí, pero debido a que sus epidemias aún están en curso y los números de casos son altos, la genómica se está utilizando para controlar la propagación y ayudar Identificar la fuente de algunos casos en los que falla el rastreo de contactos. Pero tales intervenciones dependen de un muestreo amplio, por lo que en lugares donde las pruebas de diagnóstico son limitadas, también habrá vacíos en los datos genómicos.

El caso de Australia

Antes de que el primer caso reportado en Australia llegara de Wuhan, China, investigadores de un laboratorio en Melbourne empezaron a prepararse para secuenciar el SARS-CoV-2 genomas en el estado de Victoria (REUTERS/Marko Djurica)
Antes de que el primer caso reportado en Australia llegara de Wuhan, China, investigadores de un laboratorio en Melbourne empezaron a prepararse para secuenciar el SARS-CoV-2 genomas en el estado de Victoria (REUTERS/Marko Djurica)

Antes de que el primer caso reportado en Australia llegara de Wuhan, China, el 19 de enero, los investigadores de un laboratorio en Melbourne que normalmente investigan brotes de enfermedades transmitidas por alimentos empezaron a prepararse para secuenciar el SARS-CoV-2 genomas en el estado de Victoria.

“Dijimos, simplemente secuenciamos todos los casos positivos que tenemos”, asegura Torsten Seemann, bioinformista del Laboratorio de Salud Pública de la Unidad de Diagnóstico Microbiológico con sede en el Instituto Peter Doherty para Infección e Inmunidad en Melbourne.

Hasta ahora, el equipo de Seemann ha secuenciado tres cuartos de los aproximadamente 1,700 casos del estado, que se considera la cobertura de secuenciación más completa del mundo para un brote de enfermedad infecciosa. En comparación, los investigadores que trabajan en la epidemia de ébola en África occidental 2014–16 secuenciaron el 5% (1,610 muestras) de todos los casos infectados en poco menos de 3 años.

Los datos de la secuencia han ayudado a resolver la verdadera fuente de exposición para un trabajador de la salud, demostrando que contrajeron el virus en un evento social y no de un paciente en el hospital. “Sin genómica, y solo entrevistas, nunca se podría saber cuál era”, indica Seemann. La información evitó la necesidad de una investigación sobre un posible brote en el hospital.

Las fronteras se vuelven a abrir

Las fronteras para todos los estados en Australia se han cerrado desde marzo, pero se esperan nuevas infecciones cuando se vuelvan a abrir (REUTERS/Loren Elliott/File Photo)
Las fronteras para todos los estados en Australia se han cerrado desde marzo, pero se esperan nuevas infecciones cuando se vuelvan a abrir (REUTERS/Loren Elliott/File Photo)

El equipo de Seemann se está preparando para usar datos genómicos para ayudar a identificar el origen probable de nuevos casos que surgen a medida que las restricciones sociales de Victoria disminuyen. Los funcionarios de salud pública podrán tomar decisiones para controlar los brotes mucho más rápido de lo que fue posible en las primeras semanas de la pandemia, cuando hubo menos genomas para comparar.

Los datos genómicos serán particularmente importantes cuando se reanuden los viajes regionales. Las fronteras para todos los estados en Australia se han cerrado desde marzo, pero se esperan nuevas infecciones cuando se vuelvan a abrir. En los últimos dos meses, los genomas virales habrán mutado lo suficiente como para saber si provienen de fuera del estado, dicen los investigadores. “Tan pronto como obtengamos la secuencia, podremos saber si cruzó la frontera o no”, sostiene Seemann.

Los científicos en Nueva Zelanda hasta ahora han secuenciado el 25% de los 1,154 casos reportados en el país. Apuntan a más del 70% para obtener la imagen más completa prácticamente posible, dice Joep de Ligt, bioinformático principal del Instituto de Ciencia e Investigación Ambiental de Nueva Zelanda, cerca de Wellington, que está secuenciando los casos del país. Con cada secuencia agregada, es más probable que los investigadores puedan determinar dónde encaja el próximo caso.

Pero los datos de la secuencia ya están demostrando ser útiles para responder a los brotes. Los datos genómicos han identificado vínculos entre casos que el rastreo de contactos tradicional no detectó y han desenredado dos grupos que se creían que eran uno.

Propagación en la comunidad

El uso de la genómica como parte de la respuesta a un brote tiene limitaciones (REUTERS)
El uso de la genómica como parte de la respuesta a un brote tiene limitaciones (REUTERS)

En el Reino Unido, con muchos más casos, el COVID-19 Genomics UK Consortium, que incluye centros de investigación y laboratorios universitarios, se formó en marzo. Hasta ahora ha secuenciado 20,000 genomas virales, lo que representa casi el 10% de los casos confirmados por laboratorio en el país, dice Nick Loman, un bioinformático de la Universidad de Birmingham que forma parte del consorcio. Fue uno de los equipos que fue pionero en las herramientas rápidas de vigilancia genómica durante el brote de Ébola, que ahora se utilizan durante la pandemia de COVID-19.

El equipo no ha establecido un objetivo como Nueva Zelanda, en parte porque el Reino Unido tiene muchos casos: cerca de 265,000 infecciones confirmadas al 27 de mayo. En cambio, su objetivo es generar una muestra representativa de secuencias de todo el Reino Unido que pueda apoyar las investigaciones epidemiológicas.

Sin embargo, para de Ligt, el uso de la genómica como parte de la respuesta a un brote tiene limitaciones. Con el SARS-CoV-2, las personas que experimentan infecciones asintomáticas tienen pocas probabilidades de hacerse la prueba. “Existe el riesgo real de que algo se escape por las grietas”, advierte.

La vigilancia genómica también se basa en pruebas de diagnóstico generalizadas para capturar secuencias en primer lugar, dice Loman. El Reino Unido se vio inundado de casos y tardó en aumentar las pruebas de diagnóstico . Y asegura: “Siempre existe la posibilidad de que no hayas tomado muestras de algunos casos”.

Loman señala que la vigilancia genómica global será importante cuando se reanuden los viajes internacionales. Pero el uso del análisis genómico para ayudar al rastreo de contactos está restringido en gran medida a países de altos ingresos, según Meru Sheel, epidemióloga de la Universidad Nacional de Australia en Canberra. A Sheel le gustaría ver la genómica considerada como una herramienta para las respuestas al brote en países con recursos limitados en la región de Asia y el Pacífico, como lo fue en la República Democrática del Congo, Sierra Leona y Guinea durante el brote de ébola.

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