Un estudio indica que el virus de Zika es cada vez más eficiente al infectar humanos

Desde el año 2000, el microorganismo ha sufrido alteraciones genéticas que lo ayudan a esquivar el sistema inmunológico y a replicarse en las células humanas

Karina Toledo | Agência FAPESP – Durante el camino que recorrió desde el continente africano hasta América –pasando por Asia y cruzando el océano Pacífico–,  el virus de Zika (ZIKV) experimentó un proceso de adaptación al organismo humano y adquirió así determinadas características genéticas que tornaron cada vez más eficiente su replicación en las células de su nuevo huésped.

Esta conclusión surge de un estudio dado a conocer en el sitio web bioRxiv (se pronuncia "bio-archive") por investigadores de la Universidad de São Paulo (USP) y del Institut Pasteur de Dakar, en Senegal, que denominan a ese trabajo adaptativo del virus “proceso de humanización”.

"El ZIKV es un agente zoonótico africano que infecta fundamentalmente a simios y mosquitos. Estudios anteriores sugieren que habrían ocurrido casos esporádicos de infección en humanos en el pasado, y que el virus habría salido de África durante la segunda mitad del siglo XX. En 2007, el mismo causó un primer brote en humanos y parece haber existido un proceso concomitante de adaptación, mediante el cual el código genético del virus pasó a mimetizar los genes humanos más expresados para producir en mayor cantidad proteínas que tornan eficiente su replicación en el nuevo huésped”, comentó Paolo Marinho de Andrade Zanotto, docente del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB) de la USP y coautor del artículo.

Entre los genes que el ZIKV pasó a mimetizar de manera más evidente despunta el de la proteína NS1, cuyo papel consiste en modular la interacción entre el virus y el sistema inmunológico humano.

“La NS1, producida en grandes cantidades, funciona como un sistema de camuflaje para flavivirus tales como el virus del dengue, del cual el ZIKV es el pariente más cercano. Deja al sistema inmunológico desorientado.  Es el mismo principio que emplean los aviones de guerra al liberar pequeños fuegos para despistar a los misiles guiados por el calor de las turbinas”, explicó Andrade Zanotto.

Los resultados de esta investigación muestran a su vez que el llamado “valor adaptativo” de la especie (fitness) –que es la capacidad de sobrevivir y generar una progenie también capaz de sobrevivir y reproducirse– cae drásticamente aproximadamente en el año 2000, cuando habría ocurrido una fuerte selección, posiblemente asociada con el proceso de tráfico entre especies. A partir de ese punto, el fitness del virus de Zika pasa a crecer exponencialmente. Los gráficos del artículo sugieren que el patógeno se tornó tan eficiente para sobrevivir y reproducirse en los humanos como lo era antes en los monos, o más.

Esta investigación se llevó a cabo con el apoyo de la FAPESP durante el doctorado de Caio César de Melo Freire, bajo la dirección de Andrade Zanotto.

El grupo analizó datos de 17 secuenciaciones completas del genoma viral –que contenían información sobre el año y el lugar donde se aisló el virus– depositadas en el GenBank, un banco público mantenido por el National Center for Biotechnology Information (NCBI), en  Estados Unidos.

Con base en esos análisis y también en un trabajo anterior del grupo, publicado en 2014 en la revista PLoS Neglected Tropical Diseases, fue posible determinar el camino que recorrieron los linajes africanos y asiáticos y también las  alteraciones genéticas acaecidas en el trayecto.

Según explican los autores en el artículo más reciente, el linaje africano todavía infecta predominantemente a simios y mosquitos del género Aedes. En tanto, el linaje asiático se está propagando a través de una cadena de transmisión entre humanos en las islas del Pacífico y en América del Sur.

Además de la picadura del mosquito, los científicos apuntan a las relaciones sexuales y a las  infecciones perinatales como rutas alternativas de transmisión.

El mundo en alerta

El primer brote significativo conocido en humanos, causado por el linaje asiático en 2007, ocurrió en los Estados Federados de Micronesia. Entre 2013 y 2014 el virus emergió nuevamente y causó una significativa epidemia en la Polinesia Francesa, propagándose por Oceanía para luego llegar a América por la Isla de Pascua, en Chile, en 2014. Ahora, en 2015, ya se lo ha reportado en al menos 14 estados brasileños, la mayoría en la región nordeste del país, y también en otros países de América del Sur.

“Los análisis realizados con base en datos genéticos sugieren que el virus está volviéndose más eficiente para producir sus proteínas en humanos, pero ahora debemos confirmar esta hipótesis mediante ensayos in vitro poniendo linajes africanos y asiáticos en cultivos de células humanas, para efectuar comparaciones”, comentó Andrade Zanotto.

El investigador también está organizando una colaboración con unos 25 laboratorios de distintas zonas del estado de São Paulo para monitorear cómo se está propagando el virus en la región. Varias unidades de esa red trabajarán directamente en el tema de las malformaciones cerebrales congénitas, en asociación con servicios de neonatología.

“Estamos ajustando protocolos comunes para detectar, caracterizar y aislar el virus. De acuerdo con la experiencia de nuestros colegas de África, el aislamiento del virus en humanos puede revestir problemas y probablemente deberemos aislarlo también en mosquitos. También pretendemos aunar esfuerzos en el desarrollo de la expresión de proteínas virales, a los efectos de facilitar la detección de la enfermedad, y estamos articulando acciones conjuntas e intercambiando información diariamente con grupos internacionales. Será una tarea dura, pero no tenemos otra opción, toda vez que el virus parece estar efectivamente involucrado en los casos de microcefalia”, dijo Andrade Zanotto.

El pasado 1º de diciembre, la Organización Mundial de la Salud (OMS) emitió un alerta mundial en el cual reconocía la relación entre la epidemia de virus de Zika y el aumento de casos de microcefalia y del síndrome Guillain-Barré en Brasil. En dicho documento, la OMS recomendó que sus más de 140 países miembros refuercen los controles ante el eventual incremento de las infecciones, sugirió el aislamiento de los pacientes y afirmó que las naciones deben permanecer atentas ante la necesidad de expandir la atención de los servicios neurológicos y de cuidados específicos destinados a recién nacidos.

“Nuestros colegas del Institut Pasteur nos enviaron hace algunos días una notificación del Servicio de Control Sanitario de Papeete, en la Polinesia Francesa, en la cual se decía que, luego de revaluar los datos relacionados con niños gestados durante el brote local de ZIKV en 2014 y 2015, se encontraron 12 casos de mujeres que tuvieron hijos con complicaciones neurológicas serias. De éstas, cuatro se testearon y presentaron anticuerpos contra el ZIKV, pero ninguna manifestó síntomas de la enfermedad durante el embarazo”, comentó Andrade Zanotto.

De acuerdo con el investigador, se debe investigar si existe una interacción entre el virus del dengue y el ZIKV en el desarrollo de la microcefalia. “Es posible que el virus del dengue –debido a que es muy común en esas regiones– sea tan sólo un factor de confusión”, sostuvo.

Aparte de causar síntomas parecidos, según explicó Andrade Zanotto, los virus del dengue y de Zika son muy cercanos filogenéticamente. En el estudio más reciente, el grupo demostró que ambos comparten fragmentos de la proteína NS1 considerados epítopos, es decir, que son capaces de ser reconocidos por los anticuerpos humanos.

“Como los datos de este estudio son de gran relevancia mundial, optamos por darlo a conocer inmediatamente por medio de este archivo público online. Ahora pretendemos enviarlo a revistas científicas”, comentó Andrade Zanotto.