Los investigadores identifican una nueva variante del SARS-CoV-2 no registrada en las bases de datos de secuencias genómicas


Un equipo de científicos de la Universidad de California en Santa Cruz, EE. UU., Identificó recientemente una nueva variante (B.1.x) del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) que podría estar circulando en al menos 20 estados de EE. UU. y seis países a nivel mundial. Las mutaciones encontradas en esta variante también están presentes en otras variantes conocidas de preocupación (COV). Fundamentalmente, debido a la presencia de una gran mutación por deleción, la secuencia de B.1.x ha sido rechazada por herramientas de verificación de secuencia automatizadas utilizadas en bases de datos de secuencias genómicas disponibles públicamente. El estudio está disponible actualmente en el bioRxiv* servidor de preimpresión.

Estudio: Un nuevo linaje de SARS-CoV-2 que comparte mutaciones con Variants of Concern conocidas es rechazado por el control de calidad del repositorio de secuencias automatizado.  Haber de imagen: joshimerbin / Shutterstock

Fondo

La secuenciación del genoma completo del SARS-CoV-2 es uno de los métodos convencionales para rastrear la evolución viral. Una secuenciación continua del genoma viral es particularmente importante para identificar las mutaciones que han surgido bajo la selección positiva y juegan un papel vital en la mejora de la aptitud viral, como el aumento de la transmisibilidad y la evasión de la inmunidad del huésped. En otras palabras, la detección temprana de nuevas variantes virales mediante la secuenciación del genoma es esencial para comprender las características clínicas específicas de la cepa y desarrollar diagnósticos e intervenciones terapéuticas y profilácticas específicas de la cepa.

En la última fase de la pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), se han identificado varias variantes nuevas del SARS-CoV-2, y algunas muestran una transmisibilidad y una capacidad de evasión inmunitaria significativamente más altas. Estas variantes se designan como Variantes de interés (VOC) debido a su impacto severo en las respuestas de salud pública. La presencia de múltiples mutaciones de pico es la característica más común entre varios VOC, incluida la variante del Reino Unido (linaje: B.1.1.7), la variante sudafricana (linaje: B.1.351) y la variante brasileña (linaje: P. 1).

En el informe actual, los científicos han presentado los datos de secuenciación del genoma del SARS-CoV-2 obtenidos de un estudio en curso.

Diseño del estudio

Los científicos analizaron secuencias de SARS-CoV-2 de alta calidad obtenidas de 339 muestras del condado de Santa Cruz de California. Aproximadamente el 58% de estas secuencias eran de los linajes B.1.427 y B.1.429, que se identificaron inicialmente en California. Además, dos de las secuencias probadas se asociaron con el linaje B.1.1.7 (la variante del Reino Unido).

Observaciones importantes

Al realizar la secuenciación del genoma, los científicos identificaron una nueva variante de SARS-CoV-2 en ocho muestras. Debido a su asociación con el linaje B.1, nombraron temporalmente la variante B.1.x. Con un análisis más detallado, observaron que la nueva variante comparte varias mutaciones con la variante del Reino Unido y otros VOC conocidos. Específicamente, la variante exhibió varias mutaciones de pico, incluidas S494P, N501Y, D614G, P681H, K854N y E1111K. De estas mutaciones, se sabe que N501Y aumenta la afinidad de unión entre el dominio de unión al receptor de pico (RBD) y la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). De manera similar, se sabe que la mutación D614G, que estuvo presente en la variante globalmente dominante de SARS-CoV-2 en 2020, aumenta la infectividad viral. Además, la variante B.1.x exhibió una mutación de nucleocápside (N: M234I), que se prevé que aumente la estabilidad de la proteína.

Con respecto a la dinámica de transmisión de B.1.x, los científicos notaron un aumento de forma en la frecuencia con el tiempo (<1% en enero a> 10% a mediados de marzo). Sin embargo, no pudieron detectar la variante en las muestras recolectadas a fines de marzo. Con una mayor investigación, observaron que el aumento en la frecuencia de B.1.x se debe principalmente a una mayor transmisión local en lugar de múltiples eventos de introducción viral. En general, estas observaciones sugieren que el número de casos con B.1.x puede aumentar con el tiempo. Al analizar muestras disponibles públicamente de diferentes partes de EE. UU., Notaron que la variante está presente en al menos 20 estados de EE. UU.

La distribución filogenética de 339 muestras obtenidas de la secuenciación del SARS-CoV-2 en el condado de Santa Cruz más 1000 muestras de otros lugares.  El árbol se produce a través del portal web UShER en hgPhyloPace (https://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgPhyloPlace).  Para producirlo, agregamos los 339 genomas de las muestras del condado de Santa Cruz a una filogenia global de> 1 millón de genomas de CoV-2 del SARS y luego lo recortamos para retener solo los genomas de Santa Cruz más otros 1000 seleccionados al azar.  Visualizamos el árbol usando la plataforma Auspice.us.  Las 339 muestras del condado de Santa Cruz están coloreadas en rojo, con las ocho muestras que representan B.1.x resaltadas en oro, y las 1000 muestras restantes están coloreadas por el clado Nextstrain.  Tenga en cuenta que los tamaños de los clados reflejan tanto la prevalencia como el esfuerzo de muestreo local y no hemos intentado corregir el efecto de ninguno de los dos.” height=”1467″ src=”https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/picture/2021/4/2021.04.05.438352v1_-_1200_w.jpg” srcset=”https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/ts/20210407110722/ri/1200/picture/2021/4/2021.04.05.438352v1_-_1200_w.jpg 1200w, https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/ts/20210407110722/ri/1150/picture/2021/4/2021.04.05.438352v1_-_1200_w.jpg 1150w, https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/ts/20210407110722/ri/950/picture/2021/4/2021.04.05.438352v1_-_1200_w.jpg 950w, https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/ts/20210407110722/ri/750/picture/2021/4/2021.04.05.438352v1_-_1200_w.jpg 750w, https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/ts/20210407110722/ri/550/picture/2021/4/2021.04.05.438352v1_-_1200_w.jpg 550w, https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/ts/20210407110722/ri/450/picture/2021/4/2021.04.05.438352v1_-_1200_w.jpg 450w” sizes=”(min-width: 1200px) 673px, (min-width: 1090px) 667px, (min-width: 992px) calc(66.6vw – 60px), (min-width: 480px) calc(100vw – 40px), calc(100vw – 30px)” title=”La distribución filogenética de 339 muestras obtenidas de la secuenciación del SARS-CoV-2 en el condado de Santa Cruz más 1000 muestras de otros lugares.  El árbol se produce a través del portal web UShER en hgPhyloPace (https://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgPhyloPlace).  Para producirlo, agregamos los 339 genomas de las muestras del condado de Santa Cruz a una filogenia global de> 1 millón de genomas de CoV-2 del SARS y luego lo recortamos para retener solo los genomas de Santa Cruz más otros 1000 seleccionados al azar.  Visualizamos el árbol usando la plataforma Auspice.us.  Las 339 muestras del condado de Santa Cruz están coloreadas en rojo, con las ocho muestras que representan B.1.x resaltadas en oro, y las 1000 muestras restantes están coloreadas por el clado Nextstrain.  Tenga en cuenta que los tamaños de los clados reflejan tanto la prevalencia como el esfuerzo de muestreo local y no hemos intentado corregir el efecto de ninguno de los dos.” width=”1200″/></p>
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Lo más interesante es que los científicos observaron que la variante contiene una deleción de 35 pb que provoca un cambio de marco y un codón de parada prematuro en el marco de lectura abierto 8 (ORF8). Estas características también están presentes en el linaje B.1.1.7 debido a una mutación sin sentido. Tales similitudes entre las variantes B.1.xy B.1.1.7 sugieren que la inactivación de ORF8 puede estar asociada con la evolución viral.

Al enviar las secuencias a las bases de datos disponibles públicamente, los científicos notaron que tanto GISAID como GenBank rechazaron inicialmente los 8 genomas de la variante B.1.x debido a la gran mutación por deleción en ORF8. Esto indica que las secuencias que pertenecen al linaje B.1.x son en su mayoría subreportadas por estas bases de datos debido a los problemas técnicos asociados con las herramientas de control de calidad de secuencias automatizadas. Para superar tales errores de presentación, los científicos sugieren el uso del programa UShER que coloca rápidamente nuevas secuencias en una filogenia existente. Esto permitirá la corroboración entre secuencias estrechamente relacionadas con mutaciones novedosas durante envíos de lotes o envíos de secuencias individuales.

Importancia del estudio

El estudio identifica una nueva variante del SARS-CoV-2 que comparte similitudes genómicas con otros COV conocidos, como el B.1.1.7. Con base en los hallazgos del estudio, los científicos instan a una vigilancia rápida para comprender la dinámica de transmisión exacta y las implicaciones clínicas asociadas con la nueva variante del SARS-CoV-2.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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