La hipótesis de la fuga de laboratorio de COVID: lo que los científicos saben y lo que no saben

El debate sobre la idea de que el coronavirus SARS-CoV-2 surgió de un laboratorio se ha intensificado en las últimas semanas, coincidiendo con la Asamblea Mundial de la Salud anual, en la que la Organización Mundial de la Salud (OMS) y funcionarios de casi 200 países discutieron sobre la COVID -19. Después de la asamblea del año pasado, la OMS acordó patrocinar la primera fase de una investigación sobre los orígenes de la pandemia, que tuvo lugar en China a principios de 2021 .

La mayoría de los científicos dicen que el SARS-CoV-2 probablemente tiene un origen natural y se transmitió de un animal a los humanos. Sin embargo, no se ha descartado una filtración de laboratorio, y muchos piden una investigación más profunda sobre la hipótesis de que el virus surgió del Instituto de Virología de Wuhan (WIV), ubicado en la ciudad china donde se reportaron los primeros casos de COVID-19. 

Australia, la Unión Europea y Japón también han pedido una investigación sólida sobre los orígenes del SARS-CoV-2 en China. La OMS aún no ha revelado la siguiente fase de su investigación. Pero China ha pedido que la investigación examine otros países. 

Tal reticencia, y el hecho de que China haya ocultado información en el pasado, ha alimentado las sospechas de una "fuga de laboratorio". Por ejemplo, los funcionarios del gobierno chino suprimieron datos cruciales de salud pública al comienzo de la pandemia de COVID-19 y durante la epidemia de síndrome respiratorio agudo severo (SARS) de 2002-04, según informes de alto nivel.

Nature analiza los argumentos clave que respaldan una fuga de laboratorio y hasta qué punto la investigación tiene respuestas:

Aún no hay evidencia sustancial de una fuga de laboratorio. ¿Por qué los científicos todavía lo están considerando?

Los científicos no tienen suficiente evidencia sobre los orígenes del SARS-CoV-2 para descartar la hipótesis de una fuga de laboratorio, o para probar la alternativa: que el virus tiene un origen natural. Muchos investigadores de enfermedades infecciosas están de acuerdo en que el escenario más probable es que el virus haya evolucionado de forma natural y se haya propagado de un murciélago directamente a una persona o por un animal intermedio. La mayoría de las enfermedades infecciosas emergentes comienzan con una propagación de la naturaleza, como se vio con el VIH, las epidemias de influenza, los brotes de ébola y los coronavirus que causaron la epidemia de SARS a partir de 2002 y el brote de síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) a partir de 2012.

Los investigadores tienen algunas pistas que apoyan un origen natural. Los murciélagos son portadores conocidos de coronavirus, y los científicos han determinado que el genoma del SARS-CoV-2 es muy similar al de RATG13, un coronavirus que se encontró por primera vez en un murciélago de herradura ( Rhinolophus affinis ) en la provincia de Yunnan, en el sur de China, en 2013 . Pero el genoma de RATG13 es solo un 96 % idéntico al del SARS-CoV-2, lo que sugiere que se desconoce un pariente más cercano del virus, el que se transmitió a los humanos.

Aún así, existe la posibilidad de que el SARS-CoV-2 se haya escapado de un laboratorio. Aunque las filtraciones de laboratorio nunca han causado una epidemia, han dado lugar a pequeños brotes que involucran virus bien documentados. Un ejemplo relevante ocurrió en 2004, cuando dos investigadores fueron infectados independientemente por el virus que causa el SARS en un laboratorio de virología en Beijing que estudió la enfermedad. Ellos transmiten la infección a otras siete antes del estallido estaba contenida.

¿Cuáles son los argumentos clave para una fuga de laboratorio?

En teoría, COVID-19 podría provenir de un laboratorio de varias maneras. Los investigadores podrían haber recolectado el SARS-CoV-2 de un animal y mantenerlo en su laboratorio para estudiarlo, o podrían haberlo creado mediante la ingeniería de genomas de coronavirus. En estos escenarios, una persona en el laboratorio podría haber sido infectada accidental o deliberadamente por el virus y luego haberlo transmitido a otras personas, lo que provocó la pandemia. Actualmente no hay evidencia clara que respalde estos escenarios, pero no son imposibles.

Uno sostiene que es sospechoso que, casi un año y medio después de la pandemia, el pariente más cercano del SARS-CoV-2 aún no se haya encontrado en un animal. Otro sugiere que no es una coincidencia que COVID-19 se detectó por primera vez en Wuhan, donde se encuentra un laboratorio de alto nivel que estudia los coronavirus, el WIV.

Algunos defensores de las filtraciones de laboratorio sostienen que el virus contiene características inusuales y secuencias genéticas que indican que fue diseñado por humanos. Y algunos dicen que el SARS-CoV-2 se propaga entre las personas con tanta facilidad que debe haber sido creado con esa intención. Otro argumento sugiere que el SARS-CoV-2 podría haberse derivado de los coronavirus encontrados en una mina no utilizada donde los investigadores de WIV recolectaron muestras de murciélagos entre 2012 y 2015.

Entonces, ¿qué dicen los investigadores de enfermedades infecciosas y los biólogos evolutivos sobre estos argumentos?

¿Es sospechoso que ningún animal haya sido identificado como transmisor del virus a los humanos?

Las investigaciones sobre el origen del brote suelen llevar años y se desconocen algunos de los culpables. Se necesitaron 14 años para determinar el origen de la epidemia de SARS, que comenzó con un virus en los murciélagos que se propagó a los humanos, probablemente a través de las civetas . Hasta la fecha, nunca se ha aislado un virus del Ébola completo de un animal en la región donde ocurrió el brote más grande del mundo entre 2013 y 2016.

Las investigaciones del origen son complicadas porque los brotes entre animales que no son los principales huéspedes de un virus en particular, como las civetas en el caso del SARS, a menudo son esporádicos. Los investigadores deben encontrar el animal adecuado antes de que muera o desaparezca la infección. E, incluso si el animal da positivo, los virus que se encuentran en la saliva, las heces o la sangre a menudo se degradan, lo que dificulta la secuenciación del genoma completo del patógeno.

El informe de la OMS sobre los orígenes de la pandemia de COVID se centra en los mercados de animales, no en los laboratorios

Sin embargo, los científicos han logrado algunos avances desde que comenzó la pandemia. Por ejemplo, un informe, publicado en el servidor de preimpresión bioRxiv el 27 de mayo, sugiere que RmYN02, un coronavirus en murciélagos en el sur de China, podría estar más relacionado con el SARS-CoV-2 que el RATG13 con 4 .

En cuanto a la búsqueda de un animal huésped intermedio, los investigadores en China han probado más de 80.000 animales salvajes y domesticados; ninguno ha sido positivo para SARS-CoV-2. Pero este número es una pequeña fracción de los animales del país. Para reducir la búsqueda, dicen los investigadores, se necesitan más pruebas estratégicas para aislar a los animales que son más susceptibles a la infección y los que entran en contacto cercano con las personas. También sugieren el uso de pruebas de anticuerpos para identificar animales que han sido previamente infectados con el virus.

¿Es sospechoso que la WIV esté en Wuhan?

Los laboratorios de virología tienden a especializarse en los virus que los rodean, dice Vincent Munster, virólogo de Rocky Mountain Laboratories, una división de los Institutos Nacionales de Salud, en Hamilton, Montana. El WIV se especializa en coronavirus porque muchos se han encontrado en China y sus alrededores. Munster nombra otros laboratorios que se enfocan en enfermedades virales endémicas: laboratorios de influenza en Asia, laboratorios de fiebre hemorrágica en África y laboratorios de dengue-fiebre en América Latina, por ejemplo. “Nueve de cada diez veces, cuando hay un nuevo brote, encontrará un laboratorio que estará trabajando en este tipo de virus cerca”, dice Munster.

Los investigadores señalan que un brote de coronavirus en Wuhan no es sorprendente, porque es una ciudad de 11 millones de personas en una región más amplia donde se han encontrado coronavirus. Contiene un aeropuerto, estaciones de tren y mercados que venden productos y vida silvestre transportados allí desde toda la región 5 , lo que significa que un virus podría ingresar a la ciudad y propagarse rápidamente.

¿Tiene el virus características que sugieran que fue creado en un laboratorio?

Varios investigadores han investigado si las características del SARS-CoV-2 indican que fue diseñado mediante bioingeniería. Uno de los primeros equipos en hacerlo, dirigido por Kristian Andersen, virólogo de Scripps Research en La Jolla, California, determinó que esto era "improbable" por algunas razones, incluida la falta de firmas de manipulación genética 6 . Desde entonces, otros han preguntado si el sitio de división de la furina del virus, una característica que lo ayuda a ingresar a las células, es evidencia de ingeniería, porque el SARS-CoV-2 tiene estos sitios, pero sus parientes más cercanos no. El sitio de escisión de la furina es importante porque está en la proteína del pico del virus, y la escisión de la proteína en ese sitio es necesaria para que el virus infecte las células.

Después del informe de la OMS: ¿qué sigue en la búsqueda de los orígenes de COVID?

Pero muchos otros coronavirus tienen sitios de división de furina, como los coronavirus que causan resfriados. Dado que los virus que contienen el sitio están diseminados por el árbol genealógico del coronavirus, en lugar de estar confinados a un grupo de virus estrechamente relacionados, Stephen Goldstein, virólogo de la Universidad de Utah en Salt Lake City, dice que el sitio probablemente evolucionó varias veces porque proporciona una ventaja evolutiva. La evolución convergente, el proceso mediante el cual los organismos que no están estrechamente relacionados desarrollan de forma independiente rasgos similares como resultado de adaptarse a entornos similares, es increíblemente común.

Otra característica de SARS-CoV-2 que ha llamado la atención es una combinación de nucleótidos que subyacen a un segmento del sitio de escisión de la furina: CGG (estos codifican el aminoácido arginina). Un artículo de Medium que especula sobre un origen de laboratorio para el SARS-CoV-2 cita a David Baltimore, premio Nobel y profesor emérito del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, diciendo que los virus no suelen tener ese código particular para la arginina, pero los humanos lo hacen a menudo - una "pistola humeante", lo que sugiere que los investigadores podrían haber alterado el genoma del SARS-CoV-2.

Sin embargo, Andersen dice que Baltimore se equivocó sobre ese detalle. En el SARS-CoV-2, aproximadamente el 3% de los nucleótidos que codifican la arginina son CGG, dice. Y señala que alrededor del 5% de los que codifican la arginina en el virus que causó la epidemia de SARS original también son CGG. En un correo electrónico a Nature , Baltimore dice que Andersen podría tener razón en que la evolución produjo el SARS-CoV-2, pero agrega que "hay otras posibilidades y necesitan una consideración cuidadosa, que es todo lo que quise decir".

¿Es cierto que el SARS-CoV-2 debe haber sido diseñado, porque es perfecto para causar una pandemia?

Muchos científicos dicen que no. El hecho de que el virus se propague entre los humanos no significa que haya sido diseñado para hacerlo. También florece entre los visones e infecta a una gran cantidad de mamíferos carnívoros. Y no fue óptimamente transmisible entre humanos durante la mayor parte del año pasado. Más bien, se han desarrollado variantes nuevas y más eficientes en todo el mundo. Por nombrar un ejemplo, la variante altamente transmisible de SARS-CoV-2 reportada por primera vez en India (B.1.617.2, o Delta) tiene mutaciones en los nucleótidos que codifican su sitio de división de furina que parecen mejorar el virus para infectar células.

“Este no era un patógeno sumamente adaptado”, dice Joel Wertheim, epidemiólogo molecular de la Universidad de California en San Diego.

¿Los investigadores recolectaron SARS-CoV-2 de una mina?

Los investigadores del WIV recolectaron cientos de muestras de murciélagos que reposaban en una mina entre 2012 y 2015, después de que varios mineros que trabajaban allí se enfermaran con una enfermedad respiratoria desconocida. (El año pasado, los investigadores informaron que las muestras de sangre tomadas de los mineros dieron negativo en anticuerpos contra el SARS-CoV-2, lo que significa que la enfermedad probablemente no era COVID-19). De vuelta en el laboratorio, los investigadores de WIV detectaron cerca de 300 coronavirus en el muestras de murciélagos, pero pudieron obtener secuencias genómicas completas o parciales de menos de una docena, y ninguna de las que se informaron fue SARS-CoV-2. Durante la investigación de orígenes dirigida por la OMS a principios de este año, los investigadores de WIV les dijeron a los investigadores que cultivaron solo tres coronavirus en el laboratorio, y ninguno estaba estrechamente relacionado con el SARS-CoV-2.

Aunque los investigadores no examinaron los congeladores del WIV para confirmar esta información, el bajo número de genomas y cultivos no sorprende a los virólogos. Munster dice que es extremadamente difícil extraer coronavirus intactos de muestras de murciélagos. Los niveles de virus tienden a ser bajos en los animales y los virus a menudo se degradan en las heces, la saliva y las gotas de sangre. Además, cuando los investigadores quieren estudiar o alterar genéticamente virus, necesitan mantenerlos vivos (o imitadores sintéticos de ellos), encontrando las células animales vivas apropiadas para que los virus habiten en el laboratorio, lo que puede ser un desafío.

Por lo tanto, para que el SARS-CoV-2 provenga de esta mina en China, los investigadores de WIV habrían tenido que superar algunos desafíos técnicos serios, y habrían mantenido la información en secreto durante varios años y engañado a los investigadores sobre la investigación dirigida por la OMS. misión, señalan los científicos. No hay evidencia de esto, pero no se puede descartar.

¿Qué sigue para las investigaciones de fugas de laboratorio?

Biden pidió a Inteligencia de Estados Unidos que le informara en 90 días. Quizás esta investigación arroje luz sobre la información de EE.UU. No revelada informada por The Wall Street Journal que sugiere que tres miembros del personal de la WIV estaban enfermos en noviembre de 2019, antes de que se informaran los primeros casos de COVID-19 en China. El artículo afirma que los funcionarios estadounidenses tienen opiniones diferentes sobre la calidad de esa información. Y los investigadores del WIV han sostenido que el personal del instituto dio negativo en las pruebas de anticuerpos que indicarían una infección por SARS-CoV-2 antes de enero de 2020.

La semana pasada, Anthony Fauci, el asesor médico en jefe de Biden, pidió a los funcionarios chinos que divulgaran los registros hospitalarios de los miembros del personal de WIV. Otros han pedido muestras de sangre a los miembros del personal de WIV y acceso a muestras de virus y murciélagos de WIV, cuadernos de laboratorio y discos duros. Pero no está claro qué producirán tales solicitudes porque China no ha aceptado las demandas de una investigación de laboratorio completa. Un portavoz del Ministerio de Relaciones Exteriores de la República Popular de China, Zhao Lijian, dijo que los laboratorios estadounidenses deberían ser investigados, y que algunas personas en los Estados Unidos “no se preocupan por los hechos o la verdad y no tienen ningún interés en un estudio serio de los orígenes basado en la ciencia ”.

A medida que comienza la investigación de Biden y la OMS considera la siguiente fase en su estudio de origen, los expertos en pandemias se preparan para un largo camino por delante. "Queremos una respuesta", dice Jason Kindrachuk, virólogo de la Universidad de Manitoba en Winnipeg, Canadá. "Pero es posible que tengamos que seguir juntando piezas de evidencia a medida que avanzan las semanas, los meses y los años".