¿En qué animales podrían surgir nuevos coronavirus?

Tanto la crisis del SARS-CoV-1 en 2003 en el sudeste asiático como la del MERS-CoV en 2012 en Oriente Medio tuvieron a los virus procedentes de civetas y dromedarios de protagonistas, respectivamente. En la actual pandemia de SARS-CoV-2 se sigue sin identificar el origen animal del virus, pero la comunidad científica tiene claro que este coronavirus se asemeja al de los murciélagos.

Aun sin conocer el origen animal de la crisis de la COVID-19 que ya ha causado 2,4 millones de muertes en todo el mundo, y que también ha afectado a mascotas y animales salvajes, un equipo de científicos sugiere que la posibilidad de que nuevos coronavirus se generen en animales silvestres y domésticos en el futuro puede haber sido subestimada.

Gracias a un estudio de aprendizaje automático (machine-learning), los investigadores, liderados por la Universidad de Liverpool en Reino Unido, buscaron las relaciones entre 411 cepas de coronavirus y 876 especies de mamíferos que podrían ser huéspedes potenciales. Los resultados, publicados en la revista Nature Communications, indican cómo podrían surgir a largo plazo cepas o especies de coronavirus completamente nuevas en las diferentes especies.

“Pueden aparecer nuevos coronavirus cuando dos cepas diferentes coinfectan a un animal, lo que hace que el material genético viral se recombine. Nuestra comprensión de cuán susceptibles son los diferentes mamíferos a los diferentes coronavirus ha sido limitada, pero el estudio podría ofrecer información sobre dónde podría ocurrir esta recombinación viral”, explica a SINC Maya Wardeh, investigadora en el Instituto de Infecciones, Ciencias Veterinarias y Ecológicas de la universidad británica y autora principal del trabajo.

Los hallazgos sugieren que hay al menos 11 veces más asociaciones entre especies de mamíferos y cepas de coronavirus de las que se han observado hasta la fecha. Además, los científicos estimaron que existen 40 veces más especies de mamíferos que pueden infectarse con un conjunto diverso de cepas de coronavirus de lo que se conocía anteriormente. 

“Dado que los coronavirus con frecuencia experimentan recombinación cuando coinfectan un huésped, y que el SARS-CoV-2 es altamente infeccioso para los humanos, la amenaza más inmediata para la salud pública es la recombinación de otros coronavirus con el SARS-CoV-2”, señala Marcus Blagrove, codirector del estudio.

MÁS ALLÁ DE MURCIÉLAGOS Y CIVETAS

El modelo muestra que el nuevo coronavirus podría recombinarse con otros en especies donde ya se habían observado estos virus como la civeta de las palmeras común (Paradoxurus hermaphroditus), que podría ser un anfitrión potencial de 32 coronavirus diferentes, además del SARS-CoV-2. El trabajo también predice que el murciélago grande de herradura (Rhinolophus ferrumequinum) y el murciélago de herradura (Rhinolophus affinis) podrían albergar 68 y 45 nuevos coronavirus, respectivamente, incluyendo el SARS-CoV-2. A ellos se une el pangolín (Manis javanica) con 14.

Sin embargo, al identificar los huéspedes en los que la recombinación del SARS-CoV-2 podría ocurrir, los científicos indicaron que podría haber 30 veces más especies de huéspedes de las que se sabe que podrían albergar nuevos coronavirus basados en este nuevo virus.

Entre ellas, el trabajo destaca que el SARS-CoV-2 podría recombinarse con otros coronavirus en el murciélago amarillo asiático menor (Scotophilus kuhlii) –poco estudiado– del que se predice un gran número de interacciones (48). Los resultados también implican al erizo (Erinaceus europaeus), al conejo europeo (Oryctolagus cuniculus) y al gato doméstico (Felis catus) como posibles huéspedes. El erizo y el conejo ya lo fueron de otros betacoronavirus.

A ellos se une el chimpancé (Pan troglodytes) y el mono verde africano (Chlorocebus aethiops), así como el dromedario (Camelus dromedaries) y el cerdo doméstico (Sus scrofa), que cuenta con el mayor número de asociaciones con otros coronavirus, según la predicción del modelo.

“Es importante señalar que la recombinación se produce durante períodos de tiempo más largos, en comparación con las mutaciones, que son fenómenos distintos. Esto significa que presenta un riesgo a medio o largo plazo”, indica Wardeh. Pero a pesar de identificar probables recombinaciones “no deseamos llamar una atención excesivamente negativa sobre esos animales, ya que la recombinación podría no ocurrir necesariamente en ellos”, comenta.

MEJORAR LA VIGILANCIA

El equipo de investigación abordó el problema como si fuera un rompecabezas. “Identificamos factores clave desde el lado de los mamíferos como la distancia filogenética o evolutiva para conocer huéspedes de cada coronavirus, la dieta, o el tipo de hábitat en el que vive, incluso las relaciones con huéspedes conocidos”, subraya la investigadora.

Desde el punto de vista del virus, los científicos usaron secuencias de genoma, su “estructura secundaria”, y la frecuencia (o sesgos) de las combinaciones de las bases (o letras) en el genoma del virus. El último lado del puzle fueron las complejas conexiones que ya existían entre coronavirus y mamíferos.

“Una vez que identificamos esos factores, los cuantificamos produciendo una probabilidad para cada posible combinación entre virus y huésped, y luego finalmente combinamos esas puntuaciones usando un “algoritmo de conjunto”, para producir predicciones finales”, indica Wardeh. 

Sin embargo, existen ciertas limitaciones en el estudio porque solo se incluyeron los coronavirus de los que tenía acceso al genoma completo. “Nuestros resultados se basan en datos limitados sobre genomas de coronavirus, las especies de huéspedes conocidas y las asociaciones entre virus y huéspedes. Existen sesgos de estudio para ciertas especies animales, que presentan incertidumbre en las predicciones”, sugiere la investigadora.

En este sentido, la científica explica que aún no se ha podido incluir a las aves en sus análisis. “Muchas de ellas albergan gammacoronavirus y los comparten con algunos mamíferos. En la actualidad, estamos trabajando para incluir a las aves, para poder estimar mejor el potencial de recombinación con estos virus”, asevera Wardeh.

Con los resultados ya obtenidos, el equipo indica que el trabajo podría ayudar a dirigir los programas de vigilancia para descubrir cepas futuras de coronavirus antes de que se propaguen a los humanos, “lo que nos da una ventaja para combatirlas”, apunta la científica. El estudio permite así priorizar sobre las especies con mayores probabilidades de convertirse en huéspedes.

El paso siguiente a la investigación será añadir una estimación geográfica. “Esto permitirá considerar dónde –dentro del área de distribución geográfica– una especie huésped está en mayor riesgo y, por lo tanto, centrará la vigilancia en ambos aspectos, el qué y el dónde”, concluye.