Infecciones de COVID-19 a largo plazo y mutaciones del virus
Un estudio revela información sobre las mutaciones del SARS-CoV-2 durante infecciones prolongadas.
Natalie Rutsinsky, Adi Ben Zvi, Ido Fabian, Shir T. Segev, Bar Jacobi, Sheri Harari, Suzy Meijers, Yael Paran, Adi Stern
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Cuál es el rollo con estas variantes?
- El misterio de los cambios rápidos
- Nuestro estudio
- La montaña rusa de mutaciones
- Una mirada más cercana a los pacientes
- Entendiendo las mutaciones sinónimas y no sinónimas
- El misterio de los virus defectuosos
- ¿Qué aprendemos de todo esto?
- La conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
COVID-19 le lanzó un gran desafío al mundo, y el virus que lo causa, SARS-CoV-2, ha tenido unos hermanos interesantes desde que comenzó a esparcirse. A medida que pasaba de persona a persona, aparecieron nuevas versiones del virus. Algunas de estas nuevas versiones son como si el virus se hubiera hecho un cambio de look, haciéndolo más contagioso que los originales. La Organización Mundial de la Salud se involucró y etiquetó estas nuevas versiones como Variantes de Preocupación, porque podrían ser más peligrosas para la salud pública.
¿Cuál es el rollo con estas variantes?
Los científicos piensan que algunas de estas nuevas versiones pueden venir de personas que han estado infectadas por mucho tiempo, ¡a veces más de 21 días! Cuando alguien tiene una infección crónica, el virus puede quedarse y cambiar con el tiempo. Estas infecciones duraderas se ven a menudo en personas con sistemas inmunológicos debilitados, como los que luchan contra el cáncer o viven con condiciones como el SIDA. Pero no te preocupes tanto, ¡las Infecciones Crónicas son bastante raras en la población general!
Curiosamente, un estudio reciente encontró que algunas personas sin problemas de salud importantes también podrían tener infecciones prolongadas, pero esto es bastante raro. Incluso en estos casos, los investigadores encontraron que la mayoría de estas infecciones crónicas no parecen propagar el virus más allá. Sin embargo, sigue existiendo la preocupación de que si hay suficientes casos a nivel mundial, alguna de estas variantes podría ser contagiosa.
El misterio de los cambios rápidos
Hay mucho revuelo sobre lo rápido que el virus puede cambiar en estas infecciones a largo plazo. Algunos estudios han destacado que pueden ocurrir cambios rápidos, pero aún no está claro si eso es normal o solo una ocurrencia rara. Puede ser que el virus esté bajo una presión significativa para cambiar, o podría ser que simplemente esté mutando más rápido en estos pacientes. Para realmente averiguarlo, los investigadores necesitan observar de cerca cómo se comportan las diferentes versiones del virus a lo largo del tiempo. Sin embargo, estudiar estos cambios no es fácil. Cuando miran muestras de personas enfermas, los investigadores a menudo lidian con altas tasas de error en las pruebas, lo que hace difícil obtener resultados precisos.
Para mejorar la precisión, los investigadores a menudo toman precauciones adicionales, como verificar las mutaciones en las muestras más de una vez o enfocarse en mutaciones que ocurren con frecuencia. Aún así, usar estos métodos puede llevar a perder información importante, especialmente sobre mutaciones raras.
Nuestro estudio
En este estudio, observamos a un grupo de nueve pacientes que estuvieron infectados con SARS-CoV-2 por un período prolongado. Nuestro objetivo era recoger datos genéticos confiables de sus muestras. Al secuenciar cada muestra más de una vez, mejoramos significativamente la precisión de nuestros hallazgos. Esto nos permitió ver cómo el virus mutó con el tiempo en estos pacientes, llevando a algunas observaciones fascinantes.
La montaña rusa de mutaciones
Al principio, revisamos cuántas mutaciones ocurrieron en diferentes lugares de la composición genética del virus. Encontramos que a bajas frecuencias de mutación, la distribución era uniforme. Sin embargo, con frecuencias más altas, las mutaciones aparecieron más frecuentemente en una posición específica. Esto sugiere que esas mutaciones eran relevantes y no errores aleatorios del proceso de secuenciación.
Cuando examinamos la diversidad genética de muestras de infecciones crónicas y agudas, encontramos que las infecciones crónicas generalmente mostraban mucha más diversidad. Cuanto más duraba la infección, más oportunidades tenía el virus para cambiar.
Una mirada más cercana a los pacientes
Luego, analizamos más de cerca a cada paciente. A pesar de que algunos pacientes estuvieron infectados por más tiempo, la cantidad de cambio en el virus fue muy diferente entre ellos. Por ejemplo, un paciente no mostró ninguna mutación significativa incluso después de 35 días, mientras que otro tuvo muchos cambios en un período más corto.
Uno de los pacientes que estudiamos tuvo una infección prolongada de 241 días. Durante la primera parte de su infección, no hubo muchos cambios, pero a medida que pasaba el tiempo, notamos varias mutaciones apareciendo en su virus. Muchas de estas variaciones podrían llevar a cambios en cómo se comporta el virus y posiblemente en su transmisibilidad.
Entendiendo las mutaciones sinónimas y no sinónimas
Las mutaciones que rastreamos se podían dividir en dos categorías: sinónimas y no sinónimas. Las mutaciones sinónimas son como alteraciones inofensivas que no cambian cómo funcionan las proteínas. Las Mutaciones no sinónimas, por otro lado, pueden cambiar cómo el virus interactúa con el Sistema Inmunológico del cuerpo.
Encontramos que la tasa de mutaciones sinónimas en todos los pacientes coincidía con estimaciones previas de la tasa de mutación viral de otros estudios. Sin embargo, ¡las tasas de mutaciones no sinónimas variaron bastante! Esto sugiere que mientras algunos pacientes vieron cambios drásticos en el virus, otros no experimentaron mucha evolución.
El misterio de los virus defectuosos
Algunas mutaciones que rastreamos se encontraron en bajas frecuencias y no parecían ayudar al virus en absoluto. En un paciente en particular, notamos muchas mutaciones que parecen ser "defectuosas". Esto significa que esas mutaciones podrían no ayudar al virus a sobrevivir o propagarse. Podría ser que este paciente tenía múltiples virus infectándolos simultáneamente, lo que llevó a que estas mutaciones de baja calidad quedaran.
En marcado contraste, había otro paciente que tenía mutaciones notables que ayudaron al virus a evadir el sistema inmunológico. Estos cambios estaban vinculados a la capacidad del virus para sobrevivir y adaptarse durante la infección.
¿Qué aprendemos de todo esto?
De nuestro estudio, recopilamos varios hallazgos importantes sobre SARS-CoV-2. Primero, encontramos que aunque las infecciones crónicas pueden llevar a mutaciones significativas, esos casos todavía son bastante raros. El pequeño número de pacientes en nuestro estudio significa que no podemos suponer que esto se aplique a todos con infecciones prolongadas.
Curiosamente, los patrones de mutación que observamos sugieren que no todas las infecciones crónicas son iguales. Factores como la salud general del paciente, su respuesta inmunológica y los tratamientos que recibieron jugaron un gran papel en qué tan rápido el virus cambió. Algunos pacientes tuvieron muy poca evolución, mientras que otros mostraron muchos cambios que podrían llevar a nuevas variantes.
La conclusión
La aparición de nuevas variantes de SARS-CoV-2 puede depender a menudo de estas raras instancias de infecciones a largo plazo. Cuanto más entendamos estos procesos, mejor podremos prepararnos para cualquier desafío futuro que puedan surgir de estas variantes.
El viaje de estudiar estos virus apenas ha comenzado, y aunque todavía tenemos muchas preguntas, las respuestas ayudarán a dar forma a nuestra respuesta al COVID-19 y sus desafíos continuos. Además, es un recordatorio de lo complicado que pueden ser estos pequeños virus. Así que, mientras todos intentamos mantener el virus a raya, también es buena idea estar atentos a lo que esté haciendo, ¡porque nunca se sabe cuándo podría hacernos una jugada rápida de nuevo!
Fuente original
Título: Diverse patterns of intra-host genetic diversity in chronically infected SARS-CoV-2 patients
Resumen: In rare individuals with a severely immunocompromised system, chronic infections of SARS-CoV-2 may develop, where the virus replicates in the body for months. Sequencing of some chronic infections has uncovered dramatic adaptive evolution and fixation of mutations reminiscent of lineage-defining mutations of variants of concern (VOCs). This has led to the prevailing hypothesis that VOCs emerged from chronic infections. To examine the mutation dynamics and intra-host genomic diversity of SARS-CoV-2 during chronic infections, we focused on a cohort of nine immunocompromised individuals with chronic infections and performed longitudinal sequencing of viral genomes. We show that sequencing errors may cause erroneous inference of high genetic diversity, and to overcome this we used duplicate sequencing across patients and time-points, allowing us to distinguish errors from low frequency mutations. We further find recurrent low frequency mutations that we flag as most likely sequencing errors. This stringent approach allowed us to reliably infer low frequency mutations and their dynamics across time. We inferred a synonymous divergence rate of the virus of [~]2x10-6 mutations/base/day, consistent with the SARS-CoV-2 mutation rate estimated in tissue culture. The rate of non-synonymous divergence varied widely among the different patients. We highlight two patients with opposing patterns: in one patient the rate of divergence was zero, yet this patient harbored multiple presumably defective viruses at low frequencies throughout the infection. Another patient exhibited dramatic adaptive evolution, including clonal competition. Overall, our results suggest that the emergence of highly divergent variants from chronic infections is likely a very rare event and this emphasizes the need to better understand the conditions that allow such emergence events.
Autores: Natalie Rutsinsky, Adi Ben Zvi, Ido Fabian, Shir T. Segev, Bar Jacobi, Sheri Harari, Suzy Meijers, Yael Paran, Adi Stern
Última actualización: 2024-12-16 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.624482
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.624482.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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