Tecnología para conocer al coronavirus

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2020.03.18

El COVID-19 es ineludible en cualquier conversación y no en los mejores términos. Sin embargo, entre tanta información vale la pena señalar que los humanos no estamos indefensos y contamos con herramientas para defendernos del virus SARS-CoV-2, causante de la enfermedad. Estas herramientas, que nuestros ancestros jamás pudieron imaginar, serán críticas en la carrera por desarrollar potenciales tratamientos y vacunas contra el virus.

Pero hablemos primero de la estructura y funcionamiento de los virus, que son esencialmente pedazos de información. En el caso del SARS-CoV-2, su interior contiene una suerte de resorte enredado hecho con una molécula de proteína llamada ácido ribonucleico (ARN). El virus, al entrar en contacto con células en la pared del sistema respiratorio humano, inserta su material genético y a su vez hackea la célula infectada para transformarla en una fábrica de virus hasta que literalmente muere.

En la década de 1970, especialistas bioquímicos lograron separar de un organismo el RNA ubicado en su núcleo celular, ordenarlo en una larga cadena y con ello leer (secuenciar, en el argot de los especialistas) cada uno de los eslabones de la cadena, que está constituida por cuatro moléculas fundamentales: guanina (G), uracil (U), adenina (A) y citosina (C). Al final del proceso de secuenciación, los investigadores cuentan con una cadena de miles de millones de letras que más o menos se ven así:

Estas secuencias de letras son la clave de la estructura y funcionamiento de un virus, sin embargo, leer y analizar muestras de RNA puede ser una labor extremadamente compleja porque los procesos bioquímicos de separación y ordenamiento del RNA son complejos y ocupan mucho tiempo como por los enormes volúmenes de información involucrados.

Es aquí donde entra la tecnología al rescate. Los científicos a cargo del análisis del RNA del SARS-CoV-2 publicaron en febrero los resultados de la primera descripción del genoma del virus responsable del COVID-19. Para ello recurrieron a una técnica llamada pirosecuenciación, creada en 2005 por investigadores de una empresa de tecnología genética llamada 454 Life Sciences y que consiste en utilizar diminutos laboratorios contenidos en estructuras semejantes a chips de computadora y donde se realiza la secuenciación de material genético.

Dentro de cada chip, llamado micromatriz, la muestra de ARN es sumergida en químicos que convierten la madeja de ARN se convierte en un solo filamento y que después es sometido a otros procesos químicos que permiten su fragmentación e interpretación por medio de un fenómeno llamado bioluminscencia.  Así, la pirosecuenciación permite acelerar la velocidad de procesamiento del RNA de meses con métodos tradicionales a pocos días.

Esto se refleja en el estudio arriba citado pues a fines de diciembre del año pasado fueron extraídas muestras de fluido pulmonar proveniente de cinco pacientes en la ciudad de Wuhan para inicios de febrero los hallazgos estaban terminados y listos para ser sometidos a revisión por otros científicos. Pero los beneficios de la secuenciación no acaban allí. El genoma de un virus puede colocarse dentro de un archivo digital y almacenarse en repositorios, lo que permite a científicos en otros lugares descargarlo y hacer análisis propios.

Gracias a la pirosecuenciación sabemos ahora que el genoma del SARS-CoV-2 consta de alrededor de aproximadamente 60 mil letras y más importante todavía; una vez al interior de la célula infectada el virus ordena la síntesis de 27 proteínas cuyo efecto en el huésped está siendo estudiado.

Se estima que el genoma de 103 muestras de virus está disponible en distintos servidores computacionales, lo que permite a otros especialistas comparar entre distintas muestras para detectar mutaciones y diferencias que se presentan a lo largo del tiempo, así como detectar parecidos con genoma proveniente de virus residentes en otros seres vivos. De momento ya contamos con algunos datos útiles sobre la naturaleza y evolución del agente causante del COVID-19:

– Casi el 88% del genoma del SARS-CoV-2 proviene de virus que viven en murciélagos.

– Algunos de los genes del SARS-CoV-2 son virus residentes en animales llamados pangolines parecidos a una zarigüeya, pero con escamas.

– Hasta el momento se han identificado dos variantes del SARS-CoV-2 recorriendo el mundo: una denominada L y otra denominada S.– Importante: El virus no fue fruto de algún experimento fuera de control ni del intento por crear un arma biológica.

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