Coronavirus: podría introducir su material genético en los cromosomas humanos
Jueves 17 de
Diciembre 2020
El fenómeno hallado en laboratorio, si se confirma y es frecuente, podría tener profundas implicaciones que van desde señales falsas de infección activa hasta resultados engañosos de los estudios de tratamiento con COVID-19
Las personas que se recuperan del COVID-19 a veces dan positivo en la prueba del SARS-CoV-2, lo que sugiere que su sistema inmunológico no podría protegerse de un segundo ataque del coronavirus o que tienen una infección persistente. Un estudio apunta ahora a una explicación diferente en la que el virus se esconde en un lugar inesperado.
El trabajo, publicado en la revista científica Science en una versión preliminar, sugiere que el patógeno pandémico toma una página del VIH y otros retrovirus e integra su código genético, pero, lo que es más importante, solo partes de él, en los cromosomas de las personas. El fenómeno, si es cierto y frecuente, podría tener profundas implicaciones que van desde señales falsas de infección activa hasta resultados engañosos de los estudios de tratamiento con COVID-19. El estudio actual solo mostró esta integración en una placa de laboratorio, aunque también cita datos de secuencia publicados de humanos infectados con SARS-CoV-2 que sugieren que ha sucedido. Los autores enfatizan que sus resultados no implican que el SARS-CoV-2 establezca una residencia genética permanente en las células humanas para seguir produciendo nuevas copias, como lo hace el VIH.
Otros científicos están divididos sobre la importancia del nuevo trabajo y su relevancia para la salud humana, y algunos son duramente críticos. “Hay preguntas abiertas que tendremos que abordar”, dice el biólogo molecular Rudolf Jaenisch del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), quien dirigió el trabajo. Sin embargo, algunos retrovirólogos veteranos están fascinados. “Este es un análisis molecular y una especulación muy interesante con datos de apoyo proporcionados”, dice Robert Gallo, quien dirige el Instituto de Virología Humana y miró el preimpreso recién publicado a pedido de Science . “No creo que sea una historia completa para estar seguro ... pero tal como está, me gusta y supongo que será correcta”.
Todos los virus insertan su material genético en las células que infectan, pero generalmente permanece separado del ADN de la propia célula. El equipo de Jaenisch, intrigado por los informes de personas que dieron positivo por SARS-CoV-2 después de recuperarse, se preguntó si estos desconcertantes resultados reflejaban algo de un artefacto del ensayo de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que detecta secuencias específicas de virus en muestras biológicas hisopos, incluso si están fragmentados y no pueden producir nuevos virus. “¿Por qué tenemos esta positividad, que ahora se ve por todas partes, mucho después de que la infección activa ha desaparecido?” se pregunta Jaenisch, quien colaboró con el laboratorio de Richard Young del MIT.
Para probar si el genoma del ARN del SARS-CoV-2 podría integrarse en el ADN de nuestros cromosomas, los investigadores agregaron el gen de la transcriptasa inversa (RT), una enzima que convierte el ARN en ADN, en células humanas y cultivaron las células modificadas con SARS- CoV-2. En un experimento, los investigadores utilizaron un gen RT del VIH. También proporcionaron RT utilizando secuencias de ADN humano conocidas como elementos LINE-1, que son restos de antiguas infecciones retrovirales y constituyen aproximadamente el 17% del genoma humano. Las células que producen cualquiera de las formas de la enzima llevaron a que algunos trozos de ARN del SARS-CoV-2 se convirtieran en ADN y se integraran en los cromosomas humanos, informa el equipo en su preimpresión, publicada en bioRxiv el 13 de diciembre.
Si las secuencias de LINE-1 producen RT de forma natural en las células humanas, la integración del SARS-CoV-2 podría ocurrir en personas que tienen COVID-19. Esto también podría ocurrir en personas coinfectadas con SARS-CoV-2 y VIH. Cualquiera de las situaciones puede explicar que la PCR detecte rastros persistentes de material genético de coronavirus en personas que ya no tienen una infección verdadera. Y podría confundir los estudios de los tratamientos COVID-19 que se basan en las pruebas de PCR para medir indirectamente los cambios en la cantidad de SARS-CoV-2 infeccioso en el cuerpo. David Baltimore, virólogo del Instituto de Tecnología de California que ganó el Premio Nobel por su papel en el descubrimiento de la RT, describe el nuevo trabajo como “impresionante” y los hallazgos como “inesperados”, pero señala que Jaenisch y sus colegas solo muestran fragmentos de Integración del genoma del SARS-CoV-2. “Debido a que son todas partes del genoma del coronavirus, no puede conducir a ARN o ADN infecciosos y, por lo tanto, probablemente sea biológicamente un callejón sin salida”, dice Baltimore. “Tampoco está claro si, en las personas, las células que albergan las transcripciones inversas permanecen durante mucho tiempo o mueren. El trabajo plantea muchas preguntas interesantes “.
La viróloga Melanie Ott, que estudia el VIH en el Instituto Gladstone de Virología e Inmunología, dice que los hallazgos son “bastante provocativos” pero necesitan un seguimiento y una confirmación exhaustivos. “No tengo ninguna duda de que la transcripción inversa puede ocurrir in vitro con condiciones optimizadas”, dice Ott. Pero señala que la replicación del ARN del SARS-CoV-2 tiene lugar en compartimentos especializados del citoplasma. “Si ocurre en las células infectadas y ... conduce a una integración significativa en el núcleo celular es otra cuestión”. El retrovirólogo John Coffin de la Universidad de Tufts dice que el nuevo trabajo es “creíble”, y señaló que la evidencia sólida muestra que LINE-1 RT puede permitir que el material viral se integre en las personas, pero aún no está convencido. La evidencia de secuencias de SARS-CoV-2 en personas, dice Coffin, “debería ser más sólida”, y los experimentos in vitro realizados por el equipo de Jaenisch carecen de controles que le hubiera gustado ver. “Con todo, dudo que el fenómeno tenga mucha relevancia biológica, a pesar de las especulaciones de los autores”, dice Coffin.
Zandrea Ambrose, retroviróloga de la Universidad de Pittsburgh, agrega que este tipo de integración sería “extremadamente raro” si es que realmente ocurre. Ella señala que los elementos LINE-1 en el genoma humano rara vez están activos. “No está claro cuál sería la actividad en los diferentes tipos de células primarias que están infectadas por el SARS-CoV-2”, dice.
Un crítico de Twitter particularmente severo , un investigador postdoctoral en un laboratorio que se especializa en retrovirus, llegó a calificar las conclusiones del preimpreso como “una afirmación fuerte, peligrosa y en gran parte sin fundamento”. Jaenisch enfatiza que el documento establece claramente que la integración que los autores creen que ocurre no podría conducir a la producción del SARS-CoV-2 infeccioso. “Supongamos que realmente podemos resolver estas críticas por completo, lo que estoy tratando de hacer”, dice Jaenisch. “Esto podría ser algo de lo que no debe preocuparse”.
El trabajo, publicado en la revista científica Science en una versión preliminar, sugiere que el patógeno pandémico toma una página del VIH y otros retrovirus e integra su código genético, pero, lo que es más importante, solo partes de él, en los cromosomas de las personas. El fenómeno, si es cierto y frecuente, podría tener profundas implicaciones que van desde señales falsas de infección activa hasta resultados engañosos de los estudios de tratamiento con COVID-19. El estudio actual solo mostró esta integración en una placa de laboratorio, aunque también cita datos de secuencia publicados de humanos infectados con SARS-CoV-2 que sugieren que ha sucedido. Los autores enfatizan que sus resultados no implican que el SARS-CoV-2 establezca una residencia genética permanente en las células humanas para seguir produciendo nuevas copias, como lo hace el VIH.
Otros científicos están divididos sobre la importancia del nuevo trabajo y su relevancia para la salud humana, y algunos son duramente críticos. “Hay preguntas abiertas que tendremos que abordar”, dice el biólogo molecular Rudolf Jaenisch del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), quien dirigió el trabajo. Sin embargo, algunos retrovirólogos veteranos están fascinados. “Este es un análisis molecular y una especulación muy interesante con datos de apoyo proporcionados”, dice Robert Gallo, quien dirige el Instituto de Virología Humana y miró el preimpreso recién publicado a pedido de Science . “No creo que sea una historia completa para estar seguro ... pero tal como está, me gusta y supongo que será correcta”.
Todos los virus insertan su material genético en las células que infectan, pero generalmente permanece separado del ADN de la propia célula. El equipo de Jaenisch, intrigado por los informes de personas que dieron positivo por SARS-CoV-2 después de recuperarse, se preguntó si estos desconcertantes resultados reflejaban algo de un artefacto del ensayo de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que detecta secuencias específicas de virus en muestras biológicas hisopos, incluso si están fragmentados y no pueden producir nuevos virus. “¿Por qué tenemos esta positividad, que ahora se ve por todas partes, mucho después de que la infección activa ha desaparecido?” se pregunta Jaenisch, quien colaboró con el laboratorio de Richard Young del MIT.
Para probar si el genoma del ARN del SARS-CoV-2 podría integrarse en el ADN de nuestros cromosomas, los investigadores agregaron el gen de la transcriptasa inversa (RT), una enzima que convierte el ARN en ADN, en células humanas y cultivaron las células modificadas con SARS- CoV-2. En un experimento, los investigadores utilizaron un gen RT del VIH. También proporcionaron RT utilizando secuencias de ADN humano conocidas como elementos LINE-1, que son restos de antiguas infecciones retrovirales y constituyen aproximadamente el 17% del genoma humano. Las células que producen cualquiera de las formas de la enzima llevaron a que algunos trozos de ARN del SARS-CoV-2 se convirtieran en ADN y se integraran en los cromosomas humanos, informa el equipo en su preimpresión, publicada en bioRxiv el 13 de diciembre.
Si las secuencias de LINE-1 producen RT de forma natural en las células humanas, la integración del SARS-CoV-2 podría ocurrir en personas que tienen COVID-19. Esto también podría ocurrir en personas coinfectadas con SARS-CoV-2 y VIH. Cualquiera de las situaciones puede explicar que la PCR detecte rastros persistentes de material genético de coronavirus en personas que ya no tienen una infección verdadera. Y podría confundir los estudios de los tratamientos COVID-19 que se basan en las pruebas de PCR para medir indirectamente los cambios en la cantidad de SARS-CoV-2 infeccioso en el cuerpo. David Baltimore, virólogo del Instituto de Tecnología de California que ganó el Premio Nobel por su papel en el descubrimiento de la RT, describe el nuevo trabajo como “impresionante” y los hallazgos como “inesperados”, pero señala que Jaenisch y sus colegas solo muestran fragmentos de Integración del genoma del SARS-CoV-2. “Debido a que son todas partes del genoma del coronavirus, no puede conducir a ARN o ADN infecciosos y, por lo tanto, probablemente sea biológicamente un callejón sin salida”, dice Baltimore. “Tampoco está claro si, en las personas, las células que albergan las transcripciones inversas permanecen durante mucho tiempo o mueren. El trabajo plantea muchas preguntas interesantes “.
La viróloga Melanie Ott, que estudia el VIH en el Instituto Gladstone de Virología e Inmunología, dice que los hallazgos son “bastante provocativos” pero necesitan un seguimiento y una confirmación exhaustivos. “No tengo ninguna duda de que la transcripción inversa puede ocurrir in vitro con condiciones optimizadas”, dice Ott. Pero señala que la replicación del ARN del SARS-CoV-2 tiene lugar en compartimentos especializados del citoplasma. “Si ocurre en las células infectadas y ... conduce a una integración significativa en el núcleo celular es otra cuestión”. El retrovirólogo John Coffin de la Universidad de Tufts dice que el nuevo trabajo es “creíble”, y señaló que la evidencia sólida muestra que LINE-1 RT puede permitir que el material viral se integre en las personas, pero aún no está convencido. La evidencia de secuencias de SARS-CoV-2 en personas, dice Coffin, “debería ser más sólida”, y los experimentos in vitro realizados por el equipo de Jaenisch carecen de controles que le hubiera gustado ver. “Con todo, dudo que el fenómeno tenga mucha relevancia biológica, a pesar de las especulaciones de los autores”, dice Coffin.
Zandrea Ambrose, retroviróloga de la Universidad de Pittsburgh, agrega que este tipo de integración sería “extremadamente raro” si es que realmente ocurre. Ella señala que los elementos LINE-1 en el genoma humano rara vez están activos. “No está claro cuál sería la actividad en los diferentes tipos de células primarias que están infectadas por el SARS-CoV-2”, dice.
Un crítico de Twitter particularmente severo , un investigador postdoctoral en un laboratorio que se especializa en retrovirus, llegó a calificar las conclusiones del preimpreso como “una afirmación fuerte, peligrosa y en gran parte sin fundamento”. Jaenisch enfatiza que el documento establece claramente que la integración que los autores creen que ocurre no podría conducir a la producción del SARS-CoV-2 infeccioso. “Supongamos que realmente podemos resolver estas críticas por completo, lo que estoy tratando de hacer”, dice Jaenisch. “Esto podría ser algo de lo que no debe preocuparse”.
