Es posible que COVID-19 no haya aparecido primero en China, sugiere un nuevo estudio genómico


El patógeno causante de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), ha provocado la pandemia más grande de los tiempos modernos. Este virus es uno de siete coronavirus conocido por causar enfermedades humanas. Si bien está estrechamente relacionado con el SARS-CoV de 2002, es mucho más infeccioso y tiene un largo período de incubación.

Por lo tanto, aunque es mucho menos mortal que el primero, ha provocado millones de muertes en todo el mundo. El primer caso se informó en un mercado de mariscos en Wuhan, China. Desde entonces, han surgido numerosas teorías sobre su origen.

Un nuevo estudio en Acta Mathematica Scientia sugiere que el virus puede haberse originado en varios países casi simultáneamente, en lugar de propagarse desde China al resto del mundo.

Estudio: el análisis de la distancia genómica entre el coronavirus de murciélago RaTG13 y el SARS-CoV-2 revela múltiples orígenes de COVID-19.  Haber de imagen: SuperRune / Shutterstock

Murciélago coronavirus estrechamente relacionado

La secuenciación genómica muestra que el virus está más estrechamente relacionado con el coronavirus de murciélago RaTG13. Esto parece indicar que surgió de un linaje de coronavirus de murciélago. El RaTG13, sin embargo, era de una muestra de 2013 y formó un linaje diferente, incapaz de transmisión humana directa.

Muchos científicos se han centrado en recolectar y secuenciar muestras de huéspedes intermediarios putativos, incluidos el pangolín, el visón y las civetas, pero hasta ahora no se observa una cadena clara.

Objetivo del estudio

La primera transmisión entre humanos se informó desde Wuhan, mientras que otros países informaron sus primeros casos en febrero de 2020.Sin embargo, dicen los investigadores, la evidencia muestra que el virus ya estaba circulando en estos países en diciembre de 2019, incluidos Italia, Francia y los EE. UU. .

En ausencia de secuencias virales completas de muestras recolectadas en esta fecha en estos países, el estudio actual esperaba examinar cómo las secuencias del virus que circulan actualmente se pueden rastrear hasta su aparición más temprana en humanos.

En contraste con la alineación de secuencia múltiple (MSA), que es el método convencional de encontrar relaciones entre secuencias genómicas, el artículo utilizó un método de vector natural k-mer para codificar la secuencia completa del genoma viral como vectores, basado en GISAID (Global Initiative para compartir todos los datos sobre la influenza).

Método más preciso

El método MSA alinea las secuencias comparadas para obtener una matriz de similitudes entre ellas. Sin embargo, tal similitud no satisface la propiedad de desigualdad triangular de la distancia matemática y, por lo tanto, no puede mostrar la distancia biológica real de diferentes secuencias.

El método k-mer codifica las secuencias vectorizadas y define su distancia natural para medir qué tan cerca están unas de otras. Mientras que la mayoría de los estudios incluyen solo un valor de k para estimar distancias entre secuencias, el trabajo actual involucra todos los k-mers para k ≥ 1.

Desarrollaron una nueva métrica que satisface las propiedades de positividad, no negatividad, simetría y desigualdad triangular. “La belleza de nuestra nueva métrica natural es que contiene información de las distribuciones de 1-mer a k-mer y es una métrica matemática para dos secuencias del genoma.. “

Dado que RaTG13 era el más cercano en relación con el SARS-CoV-2, su distancia se calculó a partir de cada uno de los genomas secuenciados a partir de aislados de este último.

¿Cuáles fueron los hallazgos?

Se encontró que la secuencia RaTG13 era la más cercana (la distancia natural más corta) a las de cinco aislamientos de Francia, India, Países Bajos, Inglaterra y Estados Unidos.

Curiosamente, los aislamientos virales en estos cinco casos estaban tan cerca de RaTG13 como el aislado de Wuhan. Las distancias con los primeros cinco fueron marginalmente menores a 31,000, que era la distancia entre el aislamiento de Wuhan y RaTG13.

Estos resultados indican que el lugar donde ocurrió por primera vez la transmisión del SARS-CoV-2 de persona a persona es extremadamente improbable que sea Wuhan, pero Francia, India, Países Bajos, Inglaterra y Estados Unidos, con una tasa de precisión superior al 91%.

Diferencias con estudios anteriores

Estudios anteriores ya habían sugerido esta posibilidad, ya que un equipo de científicos detectó anticuerpos contra el virus en EE. UU. En diciembre de 2019, cuando aún no se habían reportado casos en ese país. Del mismo modo, un estudio francés mostró la presencia de seropositividad (anticuerpos de inmunoglobulina (Ig) G anti-SARS-CoV-2) en noviembre de 2019.

Estos estudios no incluyeron secuencias completas, lo que impidió la validación de sus resultados por el método actual. Este artículo avanza más allá de los usos anteriores de las técnicas basadas en k-mer al emplear una correspondencia uno a uno entre la secuencia del genoma y el vector natural k-mer.

Dado que a cualquier valor de k, los k-mers resultantes se utilizarán para calcular la métrica recién definida en este estudio. Este método conserva toda la información disponible para predecir la similitud biológica real entre dos secuencias.

Los investigadores eligieron RaTG13 como genoma de referencia porque aún no se ha demostrado que el genoma de referencia del SARS-CoV-2 (NC 045512.2) sea la cepa más temprana. Dado que el coronavirus del murciélago es muy similar al virus actual, se esperaba que la distancia de su secuencia mostrara cuán temprano habían aparecido las cepas emergentes de diferentes países.

¿Cuáles son las implicaciones?

Con base en los resultados, concluimos que antes del brote en Wuhan, China, es muy probable que el SARS-CoV-2 ya existiera en otros países como Francia, India, Holanda, Inglaterra y Estados Unidos.. “

Esto confirma la existencia de algunas muestras que dieron positivo por COVID-19 antes del primer caso reportado oficialmente en estos países.

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