El origen aviar de la gripe española

Hace casi cien años ocurrió la pandemia más devastadora de la historia de la humanidad.  Infectó a 500 millones de personas alrededor del mundo y acabó, al menos, con 50 millones de vidas (aunque hay quienes piensan que esta cifra se eleva hasta los 100 millones). El acontecimiento recibió el nombre de gripe española, y su causante fue un virus.

Desde entonces, el responsable de la pandemia de la influenza ha estado bajo el ojo de muchas investigaciones que buscan responder tantas interrogantes planteadas como sea posible. Ahora, el origen de la gripe española es más claro, en tanto que se han estudiado sus relaciones evolutivas con otros virus.

En 2005, un estudio del material genético de tejidos de pacientes que fallecieron durante la gripe española sugirió que había una alta probabilidad de que el origen del virus causante de tantas muertes humanas fuera aviar. Sin embargo, cuatro años después, otro trabajo mostró que los genes virales circularon entre humanos y cerdos por al menos dos o quince años antes de que la pandemia ocurriera, y se combinaron para generar un virus letal.

Recientemente, tres investigadores de diferentes instituciones publicaron un trabajo en el que analizaron más de 80 mil secuencias genéticas de virus de la gripe provenientes de humanos, aves, caballos, cerdos y murciélagos. Gracias a esto, ha sido posible conocer los orígenes del virus A de la influenza y se ha podido observar cómo ha evolucionado a lo largo de dos siglos, pasando a través de diferentes animales. Así, se ha concluido que el virus de la gripe española provino de aves domésticas y silvestres de Norteamérica, y no a partir de la mezcla de virus humanos y porcinos, como se pensaba.

Para poder llegar a dicho resultado, los científicos partieron de un supuesto: los cambios genéticos se acumulan en el tiempo a una tasa confiable, como el segundero de un reloj. De ahí que a este modelo, que permite unir piezas del rompecabezas de las relaciones evolutivas entre organismos y sus mutaciones en el tiempo, se le conozca como “reloj molecular”.

Algunos modelos asumen que las tasas evolutivas moleculares son aproximadamente iguales pero, en el caso de la influenza, existe la evidencia de que evoluciona a diferentes velocidades en cada uno de sus hospederos. Esto se sabe porque se ha visto que la tasa de cambio es más rápida en aves que en caballos, por ejemplo.

El análisis de este reciente trabajo también reveló que existe un ancestro común para casi todas las gripes de origen aviar con el virus H7N7, mismo que  también fulminó a caballos y mulas en Norteamérica, pero en 1872. Esta panzootia comenzó en Canadá y se dispersó rápidamente hacia el sur y oeste. La transmisión entre humanos y caballos parece ser clave para algunas epidemias, algo que mueve la mirada hacia un origen equino. Si esto fuera cierto, cambiaría el dogma de aves a caballos.

Bibliografía

Nota Fuente en Nature | Artículo sobre influenza aviar moderna en Nature (2014) | Artículo sobre influenza aviar de 1918 en Nature | Artículo sobre influenza aviar en PNAS| Artículo original en el Blog de Historias Cienciacionales | Imagen

Influenza Aviar (A H5N1): ¿Peligro o Paranoia? [Parte 2 de 2]

¿Deben censurarse los resultados de la comunidad científica?

En la primera parte de este escrito, describíamos como se ha desarrollado el marco del debate en cuanto a la censurabilidad de los resultados científicos que pueden ser ligados directamente a una cuestión de seguridad.

Desde ese entonces cartas y comentarios han sido publicados en diferentes revistas científicas. Las cadenas de noticias a nivel mundial también ayudaron a extender la noticia. Básicamente hay dos grupos, aquellos que concuerdan con el NSABB y piensan que los resultados deben retenerse; y quienes están en contra y piensan que es necesaria su publicación para fomentar la investigación en el tema. Los argumentos son varios, las razones de la NSABB a grandes rasgos son: 1) la A H5N1 posee una tasa de mortalidad muy alta. 2) Su publicación permitiría que personas, organizaciones o países crearan virus similares y desataran una pandemia. 3) los riesgos y consecuencias de un ataque bioterrorista sobrepasan los posibles beneficios al conocimiento científico. La sugerencia que propone la NSABB es publicar los trabajos sin metodología y sin describir a detalle los resultados. Esto daría la oportunidad a los autores de dichas investigaciones de ser citados y formalizaría la información que por el momento se encuentra dentro de noticias, podcasts o blogs. Por su parte los opositores al NSABB argumentan que: 1) las tasas de mortalidad oficiales están demasiado sobrestimadas y que el número de personas que están tomadas en cuenta son sólo aquellas que acudieron a un hospital, se les realizo una prueba y se confirmó la presencia de la A H5N1. Es decir los números que presenta la OMS no cuentan infecciones asintomáticas o a personas infectadas que no acudieron al hospital pero que sanaron de la enfermedad. Hay que tomar en cuenta que los casos reportados representan los más graves y se dieron principalmente en zonas rurales de China, Vietnam, Egipto, Indonesia, entre otras naciones asiáticas. Así que probablemente hubo otras personas infectadas que por presentar síntomas menores y al tener centros de salud en poblaciones lejanas, decidieron no acudir al medico. 2) los hurones no son personas. Este es un controversial argumento ya que a su vez se pide dinero para financiar investigaciones científicas usando un organismo modelo (ya que ciertas investigaciones no pueden ser realizadas en humanos), y al mismo tiempo se minimiza el potencial de extrapolar el conocimiento adquirido al beneficio de las personas. No importando la incongruencia de los científicos, el hecho es que los hurones no son humanos y no se debe de inferir que algo que pasa en hurones, debe por definición también pasar en humanos. 3) la metodología y los resultados ya han sido vistos y son conocidos por varias personas, y por ende es obsoleto evitar la publicación. Y es que encima de las personas que realizaron el estudio, los editores y revisores y los miembros del NSABB; el pasado 12 de Septiembre del 2011, Ron Fouchier presentó los resultados de sus investigaciones frente un auditorio lleno durante una conferencia en Malta. Por lo tanto se estima que alrededor de 1000 personas han visto la metodología y los resultados. Además, los opositores a la NSABB concuerdan que ya es muy tarde para la censura, ya que la información que ha estado publicándose en cartas, comentarios, podcasts y periódicos es suficiente para reproducir el experimento. 4) Los beneficios de su publicación sobrepasan las posibles consecuencias. El conocer las mutaciones que contienen estos virus transmisibles entre hurones ayudaría a identificar si estas variantes se encuentran en la naturaleza y, por medio de vigilancia epidemiológica, se podría monitorear el desarrollo de dichas variantes y prevenir una posible pandemia, una no creada por el hombre. También, a final de cuentas estas investigaciones se realizaron para dilucidar los mecanismos de transmisión de la influenza, mismos que en la actualidad son muy pobremente entendidos. Y aunque no se ha hablado mucho de ello yo añadiría 5) Verificar la reproducibilidad de los datos. Para que una idea sea generalmente aceptada en ciencia debe de ser reproducible por distintos laboratorios. El simple hecho de ser publicado en prestigiosas revistas científicas no significa que no haya un error en los datos (ya sea intencional o no) y por ende los resultados y la metodología deberían de estar públicamente disponibles para que los demás laboratorios reproduzcan sus conclusiones.

Con argumentos o sin argumentos, este debate ha mostrado fallas estructurales en el sistema actual para difundir el conocimiento científico. Calurosas discusiones, como la que se llevo a acabo el pasado 2 de Febrero en la Academia de Ciencias de Nueva York, muestran la ruptura entre científicos, editores y políticos que este tema ha desatado. Dos horas de acusaciones y descalificaciones que llevaron a ningún lado y solo estancaron las negociaciones. He de decir que en mi particular opinión la NSABB actúo como un reportero sensacionalista al declarar el miedo que le produce la A H5N1 en comparación con enfermedades que han probado ser devastadoras a la lo largo de la historia como la peste y la viruela. Declaraciones imprudentes de los propios autores también vinieron a distorsionar el panorama, como las de Ron Fouchier que durante su conferencia en Malta se refirió a sus investigaciones como “algo muy estúpido”, “muy malas noticias” o “algo muy peligroso”.

Ante la respuesta de la sociedad científica mundial, y haciendo hincapié que la NSABB es un organismo de un solo país, la semana pasada en la cede general de la OMS en Ginebra, Suiza; se reunió a 22 expertos para llegar a un conclusión sobre este tema. Las revistas Nature y Science prepararon dos manuscritos para esta junta, uno con la información completa y otro con partes faltantes de acuerdo a la propuesta del NSABB. La OMS declaró que dado que la metodología no es novedosa, los estudios a grandes rasgos han sido publicados por terceras personas, y que incluso los datos de uno de los estudios ya habían sido presentados ante una conferencia publica; la censura de las investigaciones es inútil. Además, la OMS recalca la importancia de continuar la investigación sobre el origen de la transmisibilidad del virus y extender la vigilancia epidemiológica ya que existe un riesgo substancial inmediato de que el virus adquiera la capacidad de ser transmitido en la naturaleza. Sin embargo la OMS también solicita retrasar la publicación para informar a la sociedad, aunque también se dice que el retraso se da para dar tiempo a la NSABB a reformar su posición.

Sin embargo el debate no esta próximo a acabar, ya que ahora se deberá decidir el nivel de bioseguridad con el que se trabajará este virus. Es decir, falta definir las condiciones que los laboratorios deben satisfacer para poder manejar este virus. Todo apunta a que el virus será clasificado como BL-4 (máximo nivel de seguridad) lo cual en si limita el numero de laboratorios e instituciones que pueden manejar el virus. Lo cual afecta gravemente el numero de investigaciones que se podrían realizar y deja a discreción de un número selecto de personajes preguntas importantes de ciencia básica y bioseguridad. Simplemente en EUA sólo existen 15 laboratorios BL-4 de los cuales 9 pertenecen a instituciones gubernamentales y solo 4 a la Academia. Por ello pronostico que seguiremos viendo semana a semana el desarrollo de este tema que sin duda nos interesa a todos, la manera en que se maneja nuestra seguridad.

Referencias:

-Secciones “News in Focus” y “Comment” de la revista Nature desde Diciembre del 2011 hasta el 22 de Febrero del 2012. Aquí pueden encontrar todo lo relacionado a la influenza H5N1 publicado por esta revista: http://www.nature.com/news/specials/mutantflu/index.html

-Sección “Policy Forum” de la revista Science del 17 de Febrero del 2012

- Blog de la Revista “Scientific American” acerca de las declaraciones de Ron Fouchier durante su conferencia en Malta: http://blogs.scientificamerican.com/observations/2011/12/30/what-really-happened-in-malta-this-september-when-contagious-bird-flu-was-first-announced/

-Esta Semana en Virologia (TWiV, por sus siglas en ingles) diversos episodios pero principalmente 159 y 169: http://www.twiv.tv/

-Información sobre laboratorios BL-3 y BL-4 en EUA: http://www.gao.gov/new.items/d08108t.pdf

-Grupo de Discusión “Dual Use Research: H5N1 influenza Virus and Beyond”, The New York Academy of Sciences, 2 de Febrero 2012. Un video preparatorio de Nature lo pueden encontrar aquí: http://blogs.nature.com/news/2012/02/video-debating-h5n1-and-dual-use-research.html, y el video de toda la conferencia lo pueden encontrar aquí (hago hincapié en la discusión entre Peter Palease y Michael Osterholm) http://www.nyas.org/MemberCenter/AcademyNews.aspx?cid=8c61a204-36f6-4df8-8bd2-059882c5e287

Acerca del Autor

Daniel Blanco Melo es egresado de la Licenciatura en Ciencias Genómicas de la UNAM y actualmente es estudiante de Doctorado por la Universidad Rockefeller en Nueva York. Trabaja en el Laboratorio de Retrovirología en el Aaron Diamond AIDS Research Center.

Influenza Aviar (A H5N1): ¿Peligro o Paranoia? [Parte 1 de 2]

El conocimiento científico esta en constante desarrollo. Día a día, novedosas investigaciones nos acercan más a un mejor tratamiento, a un mejor diagnóstico, a una mejor forma de vivir. Sin embargo, una noticia en particular se encuentra sumergida en un acalorado debate dentro de los foros científicos más importantes del mundo. En Septiembre del año pasado dos laboratorios distintos reportaron la creación de variantes del virus de la influenza aviar (A H5N1) que tenían la capacidad de pasar de un mamífero a otro a través del aire. Las investigaciones fueron sometidas a publicación en las revistas Nature y Science (dos de las revistas científicas mas prestigiadas), las cuales de inmediato detuvieron su publicación; esto porque, aunque se han reportado diversos casos de infección en humanos, hasta ahora el virus de la influenza aviar que se encuentra en la naturaleza no puede ser transmitido de una persona a otra. Así comenzó un debate lleno de apasionadas discusiones, desinformación, amarillismo y paranoia que tendrá consecuencias muy importantes en el futuro manejo de la información científica.

El virus de la influenza posee una gran capacidad de cambio ya que, no sólo su mecanismo de reproducción introduce mutaciones a una taza mucho más elevada en comparación a la nuestra; también, su genoma fraccionado le confiere la habilidad de intercambiar segmentos del genoma entre diferentes versiones del virus.  Cuando una versión del virus (que normalmente afecta a una especie en particular) salta a otra especie (que normalmente es atacada por otra versión distinta),  los segmentos genómicos de los dos virus se pueden “reordenar” y dar lugar a un nuevo virus. Esto fue exactamente lo que sucedió en 2009 durante la pandemia de influenza A H1N1 en México: un virus de aves “reordenó” su genoma con un virus de cerdo y creo un nuevo virus que nuestro sistema inmune nunca antes había visto. Éste es en esencia el principio detrás de una pandemia. Cuando virus de animales (en especial de las aves) infectan y se adaptan a los humanos, tienen el potencial para causar pandemias devastadoras ya que poseemos poca, o ninguna, inmunidad ante ellos.

En la superficie del virus de la influenza se encuentran dos proteínas, la hemaglutinina (H) y la neuraminidasa (N), las cuales están en contacto con el exterior y por ende son las que nuestros anticuerpos reconocen. Actualmente se conocen 16 hemaglutininas y 9 neuraminidasas distintas. La influenza aviar o A H5N1 expresa la variante 5 de la hemaglutinina y la variante 1 de la neuraminidasa. Esta variante del virus de la influenza afecta principalmente a las aves; sin embargo, el contacto cercano de personas con aves de granja (pollos, patos, etc…), ha permitido que de vez en cuando el virus salte e infecte a seres humanos. Las personas que han sido infectadas con este virus no pueden transmitirlo a otras ya que los seres humanos no somos nicho natural de este virus.  Desde el 2003 la Organización Mundial de la Salud (OMS, por sus siglas en inglés) ha reportado 584 casos confirmados de infecciones con influenza aviar A H5N1, de los cuales 345 han resultado en fallecimientos. Esto es, en cifras oficiales, la tasa de mortalidad de la A H5N1 asciende a un 59%. Así que aproximadamente por cada 10 personas reportadas como infectadas, se presentan 6 muertes, teniendo en cuenta sólo los casos confirmados. Ahí se encuentra el detalle detrás de la polémica.

Ya se ha visto que la A H5N1 puede infectar personas, pero ¿tiene este virus la capacidad de transmitirse de una persona a otra? Es decir, ¿posee este virus el potencial de generar una pandemia? El grupo de Yoshihiro Kawaoka, de la universidad de Wisconsin en EUA, tratando de responder a esta pregunta combinó el gen H5 con los demás genes de la influenza A H1N1. Utilizando estos virus prosiguieron a infectar hurones (principal organismo modelo para estudiar la transmisión de influenza en mamíferos) e identificaron una versión mutada del virus que ellos crearon, el cual posee la habilidad de diseminarse entre hurones infectados y no infectados encerrados en diferentes jaulas por vía aérea. Al mismo tiempo, el grupo de Ron Fouchier, del centro médico Erasmus en Holanda, infectó hurones con A H5N1 y consecutivamente reinfectó nuevos hurones con virus producidos por los primeros. Este grupo continuó reinfectando hurones hasta que ya no hubo necesidad, el virus había adquirido la habilidad de infectar hurones sanos por vía aérea. Los resultados de estas investigaciones prueban el potencial de la A H5N1 para ser transmisible entre mamíferos (potencialmente también humanos) y reportan un pequeño numero de mutaciones que están presentes en estas versiones transmisibles de la A H5N1.

El grupo de Kawaoka presento sus resultados a revisión por la revista Nature. Por su parte el grupo de Fouchier presento sus resultados a la revista Science. El proceso de revisión y los puntos para aceptar un articulo varían de revista en revista pero en general, un vez que un articulo es aceptado a revisión, el editor pide la opinión de tres revisores (generalmente expertos en el tema) y decide en última instancia si el artículo será publicado o no. En este caso hubo una desviación al protocolo usual. Dada su alta tasa de mortalidad oficial, los resultados de estos estudios podrían ser aprovechados por personas ajenas al deber científico y despreocupadas por el beneficio de la humanidad. En otras palabras, los editores se dieron cuenta de que al publicar estos estudios estarían dando la receta para crear un virus con el potencial de hacer estallar una pandemia. Inmediatamente las respectivas revistas pidieron la opinión del Consejo Científico Nacional para la Bioseguridad de EUA (NSABB, por sus siglas en inglés) el cual aconsejó a las revistas de retener los resultados y evitar su publicación.

En la siguiente parte de esta entrada presentaremos los argumentos de ambas partes, para comprender mejor la situación ante la cual se encuentra la comunidad científica.