Mucho se habla en estos tiempos de los cambios estructurales del COVID-19 y sus nuevas cepas, de cómo podrían afectar a la población y si las vacunas que se están aplicando a lo largo y a lo ancho del planeta son efectivas ante estas mutaciones.

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Con el objetivo de entender el comportamiento del virus en nuestra región, un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Rosario desarrolló una plataforma de vigilancia genómica que permite detectar las diferentes variantes del Sars-CoV-2 que circulan en la provincia de Santa Fe y monitorear su evolución.

El proyecto de investigación está compuesto por cuatro equipos de trabajo distintos de la UNR, donde convergen investigadores que también se desempeñan en el Conicet. Participan el Área de Virología de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR), el Laboratorio Mixto de Biotecnología Acuática que funciona en el Acuario del Río Paraná, el Instituto de Inmunología de la Facultad de Ciencias Médicas, y profesionales de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura que forman parte del Centro Internacional Franco-Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas.

Los virus mutan como parte de su ciclo replicativo, con el afán de superar al sistema inmunológico de su huésped. Teniendo en cuenta este dato de vital importancia, las y los investigadores buscaron desarrollar una metodología que permita secuenciar el genoma del COVID-19 (un proceso que podría asemejarse a tomar una fotografía completa de la estructura del virus), y que implique un costo económico bajo.

“Este proceso suele hacerse con plataformas genómicas que son aparatos muy caros, que se ubican en puntos centrales del país y nuestra estrategia lo que propone es optimizar una metodología para hacerlo en equipos pequeños a un costo menor a mil dólares. Es decir, apostamos por descentralizar el proceso para poder controlar de una manera más eficaz cómo se va desarrollando el virus”, afirmó a Argentina Investiga Adriana Giri, profesora de Virología de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas y jefa del Grupo Virología Humana del IBR.

El proceso se está realizando en las instalaciones del Laboratorio Mixto del Acuario, sitio en donde pudo armarse todo el equipamiento para poner en marcha este complejo proceso. “Tenemos que tener en cuenta que este virus es nuevo, no circulaba previamente y poco sabíamos al principio de él. Por eso fue necesario realizar lo que se denomina vigilancia genómica, que significa que hay que controlar la cepa o versión del virus que va circulando en una comunidad. Esto se lleva a cabo en la mayoría de los virus emergentes que no circulan continuamente, como por ejemplo la influenza, el dengue, el zica y la chikungunya”, añadió la investigadora.

Teniendo en cuenta este objetivo, Giri comentó que el primer desafío fue aumentar el número de muestras que se secuencian en una única reacción. “Esto no sólo disminuye los costos, sino que es indispensable en cuanto a la vigilancia, ya que se tiene que responder lo más rápido posible para que una nueva cepa no comience a circular sin ser alertada por las autoridades sanitarias”.

La tecnología que está utilizándose para secuenciar las muestras es un equipo MinION de Oxford Nanopore Technologies, el cual viene con los protocolos necesarios para analizar 12 muestras a la vez. Rápidamente, los investigadores pudieron aumentar ese número a 48, gracias a los buenos resultados obtenidos en una primera fase del desarrollo. En la actualidad, están trabajando con 96 muestras al mismo tiempo. “Es importante este logro porque hay que dejar en claro que nosotros estamos secuenciando el genoma del virus entero, y no sólo una porción. Es un proceso complejo y que hayamos podido aumentar en forma significativa el número de muestras a analizar es un logro muy importante”.

Sin embargo, Giri aclaró que este va a ser el número límite de cantidad de muestras en simultáneo porque “hemos logrado aumentar al máximo de la capacidad analítica y técnica de esta estrategia, más allá de las capacidades propias del aparato”.

El proyecto se está financiando en base a un subsidio impulsado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Nación. Teniendo ya optimizada esta tecnología, la idea es que pueda hacerse una vigilancia permanente de las muestras de COVID-19 positivo pertenecientes al sur de la provincia de Santa Fe, para monitorear cuáles cepas están circulando en la región.

Recolectar las muestras requirió un gran trabajo previo ya que cuando comenzó la pandemia, no existían laboratorios de diagnóstico más allá del CEMAR, el cual estuvo totalmente desbordado. Sin embargo, rápidamente fueron organizándose laboratorios públicos para poder atender la demanda, por lo que empezaron a llegar ejemplares para ser secuenciados. “Recuerdo que al principio las muestras escaseaban porque los trabajadores que estaban armando los laboratorios de diagnóstico las usaban para poner a punto las técnicas, entonces no conseguimos. Por suerte, la situación cambió y ahora tenemos suficientes para llevar a cabo nuestra investigación”, subrayó Giri.

En la actualidad, el Centro de Tecnología en Salud Pública de la Facultad de Ciencias Bioquímicas de la UNR, el cual funciona en el Hospital Centenario, y el Laboratorio de Biotecnología Molecular del Hospital Eva Perón, son dos los principales efectores que brindan muestras para su análisis. “Es un trabajo muy fuerte el que se hizo, porque fue montar desde la nada laboratorios específicos para esta tarea y poner a punto las metodologías que provenían del Ministerio de Salud. Estos dos lugares son los que más muestras nos proveen, pero también recibimos algunas de laboratorios privados”.

La importancia de monitorear y controlar

La investigadora resaltó que una vez que el virus ingresó a una zona comienza a adquirir características propias, produciendo un proceso que se llama circulación comunitaria. De esta manera, el seguimiento permanente de la estructura del virus se vuelve una tarea fundamental. “Las secuencias que estuvimos analizando hasta ahora se corresponden con linajes o parentescos con las cepas que circularon en el AMBA. Todas corresponden al período de agosto a noviembre del 2020, cuando se generó el pico localmente”.

Giri advirtió que, a partir de su proceso de mutación, las nuevas cepas son versiones distintas del virus que comúnmente se conoce, y aclaró que “cuando se habla de las variaciones genómicas de Inglaterra, Manaos, Río de Janeiro y Sudáfrica, significa que son variantes que tienen cambios a nivel biológico, porque producen modificaciones en las proteínas del virus con funciones en el ciclo replicativo”.

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A priori, el proyecto implicaba no secuenciar genomas completos sino analizar regiones de interés, como las proteínas o la enzima viral. Sin embargo, las y los investigadores superaron este objetivo porque pudieron amplificar el rango de análisis. “Pudimos manejar la tecnología mucho mejor de lo que pensábamos originalmente. Sabemos que este año, más allá de que se apliquen las vacunas, va a seguir existiendo circulación del virus por lo que tenemos como objetivo caracterizar la máxima cantidad de cepas que podamos. Creo que esto nos sirve como experiencia a todos, ya que tener esta herramienta adicional a menor costo permite descentralizar la vigilancia genómica y tener patrones de conducta ante futuros brotes”.