Cientos de especies animales podrían albergar nuevos coronavirus
Cientos de especies de mamíferos podrían servir de incubadoras para que los coronavirus se mezclen y combinen entre sí, formando potencialmente nuevos virus y alimentando futuras pandemias, predice un nuevo estudio. Estas especies incluyen animales salvajes, como los murciélagos y los monos, así como animales domésticos, como los cerdos y los gatos.
El estudio, publicado el 16 de febrero en la revista Nature Communications, pone de manifiesto el potencial de los coronavirus para infectar a una amplia gama de huéspedes. De hecho, el trabajo identifica cientos de especies animales que pueden infectarse con coronavirus conocidos, aunque muchas de estas infecciones aún no se han observado en la naturaleza.
Los coronavirus constituyen una gran familia de virus que pueden infectar tanto a las aves como a los mamíferos; el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, es sólo un miembro de la familia de los coronavirus. Para la investigación, el equipo extrajo las secuencias genéticas de 411 coronavirus del GenBank, una base de datos de los Institutos Nacionales de Salud, y examinó estas secuencias mediante un algoritmo informático. Las secuencias representaban 92 especies diferentes de coronavirus, y algunas especies estaban representadas por más de una cepa del virus.
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El algoritmo predijo que, por término medio, cada virus tiene más de 12 huéspedes mamíferos. A su vez, se predijo que cada especie animal examinada era un huésped potencial para más de cinco coronavirus, por término medio.
Los animales que pueden servir de huéspedes para muchos coronavirus representan la mayor amenaza; cuando varias cepas de coronavirus invaden la misma célula, sus genes pueden mezclarse y combinarse mientras se replican, generando así nuevos virus en forma de parches.
Este cambio de cartas genéticas, conocido como "recombinación", podría ser especialmente peligroso si el SARS-CoV-2 intercambiara genes con otro coronavirus, escribieron los autores. Esto se debe a que el virus resultante podría ser tan infeccioso para los humanos como el SARS-CoV-2, pero podría invadir otros tejidos o causar una enfermedad más grave. El modelo identificó 126 especies no humanas que podrían albergar el SARS-CoV-2 y al menos otro coronavirus, lo que podría permitir el desarrollo de este preocupante escenario.
"Más sorprendente que cualquier animal individual fue la amplia gama de animales que se predijo que serían anfitriones de un gran número de coronavirus", escribieron los autores del estudio Maya Wardeh, un científico de datos, y Marcus Blagrove, un virólogo, de la Universidad de Liverpool en Inglaterra, en una declaración conjunta a Live Science. "Todo el mundo sabe que los murciélagos son importantes, pero hemos encontrado muchos huéspedes de alto riesgo en todos los mamíferos, incluidos roedores, primates [y] animales con pezuñas".
Dicho esto, el hecho de que dos coronavirus puedan invadir el mismo animal no significa que puedan y vayan a recombinarse, dijo Arinjay Banerjee, virólogo de la Universidad McMaster de Ontario que no participó en el estudio. La recombinación requiere que los virus entren en el mismo tipo de célula y que las infecciones alcancen su punto máximo al mismo tiempo, entre otros aspectos logísticos, dijo. Sin embargo, el nuevo estudio proporciona una lista práctica de especies de mamíferos que deberían ser vigiladas para detectar infecciones por coronavirus y eventos de recombinación en el futuro, dijo.
Una red de posibles infecciones
Para predecir qué mamíferos son probables huéspedes del coronavirus, los autores crearon un algoritmo informático que trazaba las conexiones entre los posibles huéspedes y los coronavirus conocidos. El algoritmo analizó los coronavirus conocidos y miró a qué animales se sabe que infectan. A continuación, buscó otros animales estrechamente emparentados, que vivieran en hábitats similares o se alimentaran del mismo modo, ya que serían sospechosos de albergar también poblaciones de coronavirus similares. El algoritmo también comparó las secuencias del genoma de diferentes coronavirus, con la idea de que los coronavirus estrechamente relacionados probablemente podrían infectar a huéspedes similares.
Tras encontrar estas conexiones, el algoritmo señaló qué mamíferos podrían albergar gran cantidad de coronavirus y, por tanto, ser focos de recombinación de coronavirus.
El equipo examinó 876 especies de mamíferos mediante este algoritmo, entre las que se encontraban 185 huéspedes conocidos de coronavirus. Las 691 especies restantes pertenecían al mismo género que un huésped conocido. El algoritmo comprobó los posibles vínculos entre estos animales y los 411 coronavirus de los que ya se conoce la secuencia completa de ARN.
"Estos 411 virus contienen los siete coronavirus que se sabe que infectan a los seres humanos, así como toda la gama de otros coronavirus cuyos genomas han sido secuenciados", dijeron los autores.
Aunque se incluyeron en el análisis todas las cepas secuenciadas del SARS-CoV-2, se trataron como una sola entidad en el análisis. "Las variantes del SARS-CoV-2 son todas muy similares, con sólo mutaciones relativamente menores; no esperaríamos que nuestros resultados sobre la especificidad del huésped fueran muy diferentes entre ellas", dijeron los autores a Live Science.
De las 126 especies identificadas como posibles huéspedes del SARS-CoV-2, varios animales destacaron por presentar el mayor riesgo de recombinación. Algunos de estos animales ya han sido señalados como posibles huéspedes de recombinación para el SARS-CoV-2, así como para el virus relacionado SARS-CoV, que causó brotes de síndrome respiratorio agudo grave a principios de la década de 2000.
Por ejemplo, la civeta de palma asiática(Paradoxurus hermaphroditus) era un huésped previsto para 32 coronavirus, además del SARS-CoV-2. El murciélago de herradura mayor(Rhinolophusferrumequinum) y el murciélago de herradura intermedio(Rhinolophus affinis) se predijeron como huéspedes de 67 y 44 coronavirus adicionales, respectivamente, y el pangolín(Manis javanica) de 14.
Además de estos presuntos huéspedes, el modelo puso de relieve animales salvajes que no se habían relacionado anteriormente con la recombinación del SARS-CoV-2. Entre ellos se encuentran el murciélago amarillo asiático menor(Scotophilus kuhlii), el chimpancé(Pan troglodytes) y el mono verde africano(Chlorocebus aethiops). El modelo predijo que el erizo común(Erinaceus europaeus), el conejo europeo(Oryctolagus cuniculus) y el gato doméstico(Felis catus) también son huéspedes probables de coinfección y recombinación.
Pero el "resultado más destacado para un huésped de recombinación del SARS-CoV-2 es el cerdo doméstico(Sus scrofa)", que se prevé que albergue 121 coronavirus además del SARS-CoV-2, escribieron los autores.
"Dado el gran número de coronavirus con los que nuestro marco predice que el cerdo puede infectarse, sugeriríamos la vigilancia de los cerdos en [condiciones de vida] de 'alto riesgo'", dijeron los autores a Live Science. Por ejemplo, los cerdos mantenidos en proximidad a otros animales de granja de alto riesgo se considerarían de alto riesgo, mientras que los cerdos mantenidos en aislamiento de otros animales serían de riesgo relativamente bajo, dijeron.
Escenarios de alto riesgo
El estudio también identificó 102 especies potenciales que podrían co-infectarse con el SARS-CoV-2 y el MERS-CoV, el coronavirus que causa el Síndrome Respiratorio de Oriente Medio (MERS). El MERS tiene una tasa de mortalidad muy superior a la del COVID-19, estimada en un 35%, por lo que la recombinación de estos dos virus podría ser extremadamente peligrosa, haciendo que el virus resultante sea altamente transmisible y pueda causar una enfermedad grave, señalan los autores.
El modelo también predijo posibles interacciones que no incluían el SARS-CoV-2 en absoluto. El equipo descubrió que muchos coronavirus genéticamente diversos podrían mezclarse e intercambiar su ARN; por ejemplo, se predijo que 291 especies de mamíferos eran huéspedes de coronavirus de cuatro o más subgéneros diferentes, una subcategoría taxonómica inferior al género y superior a la especie.
Sin embargo, es más probable que los coronavirus del mismo subgénero se recombinen que los virus de diferentes subgéneros, dijo Banerjee. "No sabemos si diferentes subgéneros se recombinarían; es poco probable, pero no se ha demostrado experimentalmente", dijo.
El cerdo doméstico, el murciélago amarillo asiático menor y los murciélagos de herradura mayores e intermedios aparecieron como probables huéspedes de estos eventos de recombinación, pero también aparecieron otras especies en la lista de alto riesgo. En particular, el camello dromedario (Camelus dromedarius
) es un huésped conocido del coronavirus y el principal transmisor del MERS-CoV a los humanos. Contenido relacionado-11 enfermedades (a veces) mortales que saltan entre especies
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De cara al futuro, los autores del estudio planean desarrollar un modelo similar para las especies aviares, con el fin de ver qué aves podrían ser una fuente de recombinación de coronavirus; los huéspedes conocidos de coronavirus aviares incluyen el pavo(Meleagris gallopavo) y la gallina de Guinea(Numida meleagris), entre otros, según un informe de 2005 en Avian Pathology. Tras recopilar datos sobre las aves, el equipo quiere elaborar un modelo de la frecuencia con la que los posibles huéspedes del coronavirus en todo el reino animal entran en contacto entre sí.
"Esto permitirá estimar en qué parte del área geográfica una especie huésped está más expuesta al riesgo, y así dirigir la vigilancia más específicamente al 'qué y dónde'", señalan los autores. Además, tienen previsto incorporar a sus predicciones datos clínicamente relevantes, abordando qué virus se sabe que causan enfermedades en los seres humanos y qué tipo de síntomas desencadenan.
Por ahora, la probabilidad de recombinación en diferentes especies es incierta, al igual que el riesgo de que estas mezclas teóricas puedan enfermar a la gente, dijo Banerjee. Pero "lo que saco de este manuscrito es [ampliar] la vigilancia a reservorios potenciales de coronavirus poco estudiados y subestimados", dijo Banerjee. Una especie reservorio podría ser portadora de coronavirus sin enfermar ella misma, pero luego transmitiría los virus a otros animales que sí enfermaran; los murciélagos son un importante reservorio de coronavirus, por ejemplo.
Esta identificación precoz de los posibles huéspedes de los coronavirus podría ayudar a los científicos a desarrollar programas de vigilancia específicos para detectar la recombinación "en el momento en que se produce y antes de que se produzca un brote importante", escribieron los autores. Y en caso de brote, los científicos podrían consultar fácilmente el registro de coronavirus encontrados en animales de alto riesgo para identificar el nuevo patógeno, dijo Banerjee.
