Los lectores del coronavirus: un libro de instrucciones de 30.000 letras

Así descifran el virus estos investigadores de Cruces que secuencian su genoma para vigilar las variantes y predecir su peligro

21.03.2021 | 01:26
Gustavo Pérez de Nanclares, Mikel Gallego y Ana Belén De La Hoz, en la plataforma de secuenciación.

EL coronavirus que ha cambiado nuestras vidas poco tiene que ver con aquel de Wuhan. "El SARS-CoV-2 muta unas dos veces al mes. En un año y un mes de pandemia, los virus que tenemos ahora llevan unas 28 mutaciones respecto al original que había en Wuhan. Cuando llegaron a Europa ya se escindieron en dos variantes diferentes. Esos han dado lugar al linaje europeo. Y luego, se han seguido diversificando. Por ejemplo, el británico que surgió en septiembre/octubre de 2020, también se ha escindido", explica concienzudo el microbiólogo Mikel Gallego, uno de los responsables de vigilar en Euskadi el avance de las nuevas variantes del covid-19.

Y es que para controlar las modificaciones del coronavirus que podrían empeorar la pandemia o hacer que las vacunas sean menos eficaces, los científicos necesitan secuenciar su genoma. Pero son pocos los que pueden realizar esta laboriosa, compleja y necesaria vigilancia. En el hospital de Cruces, un equipo de investigadores leen el libro de instrucciones genéticas del patógeno e identifican las mutaciones en las 30.000 letras del covid-19 con el objetivo de evitar más sustos.

¿Hay una variante vasca? 

Con un virus que no deja de mutar, la pregunta parece inevitable. ¿Existe una variante vasca? Gallego responde sin dudar. "Nosotros hemos visto mutaciones puntuales que han surgido en Euskadi pero que no han tenido trascendencia porque no han llegado a ningún lado. Hay que tener en cuenta que el virus de cualquier individuo va a estar mutado respecto al que pueda tener el de al lado. El de hace un mes y el de ahora también son diferentes. Lo interesante es hacer la secuenciación de forma constante para que no surja una cepa preocupante". "Si ponemos el foco en algunas variantes es porque, por algún motivo, evolutivamente, han trascendido y han llegado a contagiar a mucha más gente, y por ello asumimos que esos virus son mejores en algo. Mejores porque contagian más, o mejores porque se escapan más del sistema inmune. Y eso nos da idea de su peligrosidad", subraya.

Porque la variante británica ya prácticamente campa a sus anchas. El Centro Europeo para la Prevención y el Control de las Enfermedades (ECDC) ha advertido que algunas se transmiten con mayor virulencia que la cepa original; entre un 36 y un 75% más en el caso de la británica, en torno a un 50% para la sudafricana y un porcentaje no determinado para la brasileña.

En Osakidetza hay vigías para que el virus no se desmadre. Y lo estudian a tres niveles. Un nivel básico son las clásicas PCR –se han hecho más de 2.200.000– que todos conocemos y sirven para diagnosticar casos positivos. El nivel 2 consiste en cribar todos los positivos para estudiar las variantes conocidas o alguna mutación de escape a las vacunas. "Ahí nos quedamos con la mayoría porque eso ya nos indica en qué porcentaje circulan estas variantes en nuestro entorno", precisa Gallego.


Maite Pérez y Alazne, dos de las técnicos de Microbiología, trabajando para preparar la 'librería' del virus. Foto: Jose Mª Martínez

Como un libro abierto 

Luego, existe un tercer nivel mucho más sofisticado y complejo que es el proceso que permite ver toda la cadena genética del virus, y la única forma de poder detectar nuevas cepas más allá de las ya conocidas. "En el genoma completo está codificada toda la información y te indica todas las mutaciones que lleva el virus. Podría llevar mutaciones nuevas, sin tipificar, que están surgiendo aquí y que luego podrían exportarse al resto de Europa", explica Gallego, ejerciendo de cicerone en los laboratorios.

La secuenciación de todo el genoma es decisiva para mantener la vigilancia y estar alerta. "Si no secuencias, nunca vas a saber lo que tienes en tu entorno". "Cuando una variante se extiende mucho, se dan reinfecciones o aumenta la mortalidad se encienden las alarmas y es necesario saber qué cepas hay detrás".

Esta monitorización constante la llevan a cabo desde el departamento de Biología Molecular del Hospital de Cruces, donde hay un equipo específico dedicado a la secuenciación, la brújula científica del patógeno. En la visita de DEIA, dos de las técnicos, Maite Pérez junto con Alazne, se afanan en preparar lo que técnicamente denominan la librería, con pasos similares a hacer varias PCR, una detrás de otra.

"El coronavirus es una secuencia que tiene 30.000 letras y para obtener la información completa necesitamos las 30.000 letras que codifican las 29 proteínas con las que funciona el virus. El objetivo de la secuenciación es conseguir el listado de todas las letras que componen el genoma del covid".

El proceso, contado a grandes rasgos y aún a riesgo de que algún experto se pueda enfadar por las inexactitudes, es el que sigue. Primero se realiza una PCR inicial y luego se hace la librería de secuenciación. "Hay que trabajar ese RNA, el material genético del virus, que amplificamos con la PCR para luego meterla al secuenciador. Esa segunda prueba copia muchas veces las cadenas que se van a secuenciar y la tercera PCR es la que lee qué letra hay y en qué posición", desgrana Gallego, facilitando una versión para dummies.

Tres días de trabajo 

El personal, que lleva a cabo el proceso manual de hacer la librería, tarda en esta labor dos jornadas, unas 48 horas de trabajo. Por otra parte, el proceso de secuenciación se ejecuta en el instituto BioCruces. Allí se hace la PCR que amplifica mucho las cadenas y lleva a cabo la tercera prueba, la de la lectura. Eso necesita aproximadamente otras 16 horas.

Aquí es cuando entran en juego los biólogos Ana Belén De La Hoz o Gustavo Pérez de Nanclares, en la Plataforma de Genética Genómica de BioCruces. En este equipamiento consiguen algo antes impensable. "Antes, los genes se secuenciaban uno a uno, ahora, con estos aparatos, puedes secuenciar a la vez 1.200 bases, es decir 1.200 letras. Teniendo en cuenta que el coronavirus tiene 30.000 ¿cuántos días habría que emplear con el viejo sistema? Nos podríamos eternizar", expresa De la Hoz. Sin embargo, los secuenciadores masivos permiten en una tira de trabajo descifrar millones de letras porque tienen una potencia de lectura muy grande. Son aparatos muy exclusivos que están disponibles en BioCruces y BioDonostia.

Actualmente, de las 1.000 pruebas PCR que se realizan en el hospital Cruces, apenas un 1% es sometido a este proceso tan específico. Y, aunque al profano, 30.000 letras le parezcan una barbaridad, Mikel Gallego aclara "que es un organismo muy sencillo porque una bacteria podría tener seis millones de letras. Los virus tienen unos genomas pequeños porque funcionan de una manera muy simple, a pesar de todos los problemas que llegan a acarrear", formula.

Cuando acaba todo el proceso, se obtiene una cadena de información con las mencionadas 30.000 letras. Tener la secuencia del genoma completo es la mejor forma de conocer el virus porque allí está escrito qué es y qué puede hacer. Posteriormente, el investigador ya analiza qué mutaciones presenta, a qué variante puede corresponder, si es británica, sudafricana, o brasileña... para comprobar cuál puede ser el origen, y lo compara con otros coronavirus de una base de datos mundial para estudiar a cuál se parece más.

Un trabajo incansable que llevan a cabo estos investigadores en los laboratorios, en otra carrera contrarreloj contra la pandemia.