El plegamiento de ARN puede ayudar a explicar cómo el coronavirus se volvió tan difícil de detener después de que se propagó de la vida silvestre a los humanos

Sabemos que el coronavirus detrás de la crisis del COVID-19 vivió sin causar daño en los murciélagos y otros animales salvajes antes de que saltara la barrera de las especies y se extendiera a los humanos.

Ahora, los investigadores de la Universidad de Duke han identificado una serie de mutaciones «silenciosas» en las aproximadamente 30.000 letras del código genético del virus que lo ayudaron a prosperar una vez que dio el salto, y posiblemente ayudaron a preparar el escenario para la pandemia mundial. Los cambios sutiles involucraron cómo el virus plegaba sus moléculas de ARN dentro de las células humanas.

Para el estudio, publicado el 16 de octubre en la revista PeerJ , los investigadores utilizaron métodos estadísticos que desarrollaron para identificar cambios adaptativos que surgieron en el genoma del SARS-CoV-2 en humanos, pero no en coronavirus estrechamente relacionados que se encuentran en murciélagos y pangolines.

«Estamos tratando de averiguar qué hizo que este virus fuera tan único», dijo el autor principal Alejandro Berrio, asociado postdoctoral en el laboratorio del biólogo Greg Wray en Duke.

Investigaciones anteriores detectaron huellas dactilares de selección positiva dentro de un gen que codifica las proteínas de «espiga» que tachonan la superficie del coronavirus, que juegan un papel clave en su capacidad para infectar nuevas células.

El nuevo estudio también señaló mutaciones que alteraron las proteínas de pico, lo que sugiere que las cepas virales que portan estas mutaciones tenían más probabilidades de prosperar. Pero con su enfoque, los autores del estudio Berrio, Wray y Duke Ph.D. La estudiante Valerie Gartner también identificó culpables adicionales que los estudios anteriores no pudieron detectar.

Los investigadores informan que las llamadas mutaciones silenciosas en otras dos regiones del genoma del SARS-CoV-2, denominadas Nsp4 y Nsp16, parecen haber dado al virus una ventaja biológica sobre cepas anteriores sin alterar las proteínas que codifican.

En lugar de afectar las proteínas, dijo Berrio, los cambios probablemente afectaron la forma en que el material genético del virus, que está hecho de ARN, se pliega en formas y funciones tridimensionales dentro de las células humanas.

Aún se desconoce qué podrían haber hecho estos cambios en la estructura del ARN para diferenciar el virus SARS-CoV-2 en humanos de otros coronavirus, dijo Berrio. Pero pueden haber contribuido a la capacidad del virus de propagarse antes de que las personas sepan que lo tienen, una diferencia crucial que hizo que la situación actual fuera mucho más difícil de controlar que el brote de coronavirus del SARS de 2003.

La investigación podría conducir a nuevos objetivos moleculares para tratar o prevenir COVID-19, dijo Berrio.

«Nsp4 y Nsp16 se encuentran entre las primeras moléculas de ARN que se producen cuando el virus infecta a una nueva persona», dijo Berrio. «La proteína de pico no se expresa hasta más tarde. Por lo tanto, podrían ser un mejor objetivo terapéutico porque aparecen más temprano en el ciclo de vida viral».

De manera más general, al identificar los cambios genéticos que permitieron que el nuevo coronavirus prosperara en huéspedes humanos, los científicos esperan predecir mejor los futuros brotes de enfermedades zoonóticas antes de que ocurran.

«Los virus están en constante mutación y evolución», dijo Berrio. «Así que es posible que aparezca una nueva cepa de coronavirus capaz de infectar a otros animales que también tenga el potencial de propagarse a las personas, como lo hizo el SARS-CoV-2. Necesitaremos ser capaces de reconocerlo y hacer esfuerzos para contenerlo temprano «.

Fuente: la Universidad de Duke . Original escrito por Robin A. Smith