La Ciencia de la Salud

 

Actualmente hay muchas noticias, ruido, mala información y miedos sobre el surgimiento de las variantes del SARS-CoV-2. Muchos lo ven con el fin del mundo, el apocalipsis o un gran peligro, y lo correcto es poner todo en su justo medio.

Para empezar el virus de SARS-CoV-2 es un virus cuyo genoma es de un material llamado RNA, el cual es menos estable que el DNA y por lo tanto muta (cambia) con mayor facilidad y velocidad. Una mutación es un cambio en la secuencia del RNA o DNA, es decir si en la secuencia iba una A ahora va otra letra diferente.

Por un lado, el RNA es un material que se puede dañar con gran “facilidad” por factores ambientales como son la luz ultravioleta, sales, coloro, etc. Otra cualidad de los virus de RNA es que, a diferencia de los DNA, estos comenten una mayor cantidad de errores (y en menos tiempo) al copiarse y al reproducirse. Claro, a diferencia de otros virus de RNA los coronavirus son diferentes, ya que pueden corregir gran parte de los errores que se generan al reproducirse.

¿Por qué surgen las variantes?, por una parte, esto se explica por la presencia de mutaciones al azar que ocurren por a las fallas en la replicación y en donde reparación del RNA no es exitosa. También son consecuencia de a competencia por la circulación predominante con otras variantes del SARS-CoV-2, por la interacción con otros virus respiratorios, importa mucho el efecto del clima en la transmisión del patógeno (lo cual haga que estos busquen adaptarse y por lo tanto mutar) y sobre todo por la competencia con el sistema inmune para poder infectar.

El surgimiento de las mutaciones se puede dar en los genes que dan lugar a las proteínas estructurales (las que dan forma al virus) o en proteínas no estructurales (las que tienen que ver con la replicación o con luchar contra el sistema inmune). Estas mutaciones no siempre importan, es decir no logran impactar en el funcionamiento del virus. Debido al código genético una mutación en el RNA puede hacer que no se modifique a la proteína (mutaciones sinónimas) o estas sí pueden modificar la estructura/función de la proteína (mutaciones no sinónimas). Así que no todas las mutaciones importan.

Las mutaciones son una parte necesaria del sistema de evolución de los virus. Par que este sistema evolutivo sea exitoso, se debe de lograr balance muy fino que no perjudique al virus. Es decir, las mutaciones deben de incrementar su capacidad de transmisión y evasión del sistema inmune, sin afectar su capacidad replicación y sin que se vuelvan más agresivos (o se quedarían sin donde vivir).

Cuando se acumulan rápidamente muchas mutaciones y/o son mutaciones que afectan la replicación del virus, pues entonces esta variante desaparece. Pero sí estas mutaciones le dan ventajas, entonces se empieza a expandir la población de esa variante y empieza a hacerse más pequeña las otras variantes. Por ejemplo, al inicio teníamos unas variantes de SARS-CoV-2 llamadas B.1. y B.1.1, las cuales predominaron en México por mucho tiempo. Luego surgió una variante (entre Estados Unidos y México) llamada B.1.519, la cual el día de hoy es la variante predominante en nuestro país.

Como México no ha tenido una política pública de pedir prueba de PCR a los visitantes del extranjero, se han ido introduciendo por diferentes partes del país otras variantes (unas con éxito y otras sin éxito). Primero fue la variante surgida en el Reino Unido (ahora llamada Alpha), luego la variante surgida en Brasil (llamada Gamma). Estas dos variantes actualmente ya se encuentran incrementando su frecuencia.

La alpha entró por la frontera norte y la Ciudad de México y la Gamma entro sobre todo por el Caribe mexicano. Ambas ya se lograron establecer en nuestro país y ahora están creciendo de manera importante. Una tercera variante que esta siendo introducida de manera intermitente en nuestro país pero que todavía no se ha logrado establecer es la variante surgida en la India (Delta).

¿Cuáles son las consecuencias de la introducción de estas variantes? Pues bueno, estas son variantes que se transmite con mayor facilidad que el virus original. Por un lado, podemos decir son mas contagiosas y pueden rápidamente brotes mas grandes. Al tener brotes más grandes y rápidos, entonces observaremos más casos graves y muertes (porque colapsa el sistema de salud y porque que al ser más casos podemos ver los casos raros, pero NO quiere decir que sean variantes más agresivas). Por otro lado, estas variantes tienen cierto grado de escape (no sabemos que tanto) sobre la protección ya creada por el sistema inmune (adquirida esta protección por infección natural o vacunación). Por lo tanto, hay mas riesgo de reinfecciones.

En resumen, ¿nos debemos de alarmar por las variantes? NO, ¿es un proceso natural de los virus? SI, ¿puede la presencia de variantes cambiar la historia de la pandemia? SI, ¿pueden las variantes generar nuevos brotes, aunque muchas personas tengan anticuerpos? SI, ¿requerimos de las mismas medidas de protección de siempre o necesitamos nuevas? Las mismas medidas.

Finalmente, ¿Qué ese esta haciendo en México para vigilar las variantes? Bueno, existe el Consorcio Mexicano de Vigilancia Genómica el cual esta buscando las nuevas variantes y esta intentando entender su comportamiento e importancia.

En la próxima columna les hablaré del impacto de las variantes pero sobre todo, de la importancia de las acciones que el Consorcio Mexicano de Vigilancia Genómica esta llevando a cabo en nuestro país y como esto nos puede ayudar en la pandemia.

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Cuando uno piensa en los grandes héroes de la vacunación rápidamente brincan los nombres de Edward Jenner (quien realizó la primera estrategia de vacunación masiva contra la viruela en Europa), Xavier Balmis (quien continúo los esfuerzos de Jenner pero por la Nueva España y Filipinas), Louis Pasteur (con la vacuna de la rabia y la del ántrax), Sabin y Salk (quienes inventaron la vacuna de virus vivos atenuados y la vacuna de inactivada contra la polio). Pero sin duda, el gran olvidado es Maurice Ralph Hillerman.

El Dr. Hillerman nación el 20 de agosto de 1918 en Milles City, Montana, EE. UU. Fue microbiólogo especializado en vacunología que desarrolló cerca de 40 vacunas, de las cuales 14 se utilizan actualmente de manera rutinaria. Primero trabajó como jefe del Departamento de Enfermedades Virales del “Walter Reed Army Medical Center” y posteriormente trabajo durante seis décadas en la compañía Merck.

Es tan grande su legado, que sin el hoy no existiría la cartilla nacional de vacunación. Se estima, que gracias a las vacunas que el y su equipo desarrollaron cada año se salvan 8 millones de vidas.

Antes de platicar sobre su increíble y productiva aportación a las vacunas, hay que rescatar otros descubrimientos muy importantes que hizo. Estos descubrimientos serían suficientes para que hubiera alcanzado la gloria y el Premio Nobel (el cual, desde mi punto de vista fue una injusticia).

El primer hallazgo impresionante que hizo lo realizó durante sus estudios de doctorado en la Universidad de Chicago. Ahí descubrió porque que era tan difícil detectar, manejar y casi imposible cultivar un patógeno llamado Chlamydia. Antes de su tesis doctoral, se pensaba que Chlamydia era un virus, pero el demostró que era una bacteria intracelular.

Al graduarse del doctorado el trabajo en la empresa E.R. Squibb & Soon, en donde desarrolló la vacuna contra la encefalitis japonesa B. Tenemos que entender que durante dicha época estaba ocurriendo la Segunda Guerra Mundial. Los solados que estaban combatiendo en el Pacífico que no morían por las balas, morían por este virus. Por lo tanto, la creación de esta vacuna era prioritaria y el lo logró.

Cuatro años después el se incorpora al “Walter Reed Army Medical Center” como jefe del departamento de Enfermedades Respiratorias. En este trabajo pudo demostrar que los virus de influenza A tiene cambios antigénicos mayores y menores.

Esto lo descubrió durante la pandemia de la “influenza asiática” de 1957-1958. Con estos hallazgos se lograron entender dos mecanismos mediante los cuales los virus de influenza evaden al sistema inmune, evolucionando y causan epidemias anuales y pandemias. El cambio antigénico menor “drift” y el cambio antigénico mayor “shift”. El primer mecanismo genera pequeños cambios en las proteínas de superficie de los virus de influenza A, B y C, y estos pequeños cambios buscan evadir al sistema inmune. El segundo mecanismo solo lo tienen los virus de influenza A y busca generar nuevos tipos de virus, lo cual suele generar pandemias. Además de descubrir lo anterior, desarrollo la vacuna contra la influenza asiática del 1957, de la cual se produjeron 40 millones de dosis. También participó en el desarrollo de la vacuna contra la influenza pandémica de Hong Kong en 1968.

Además de las tres vacunas arriba mencionadas, Hilleman desarrollo las siguientes vacunas: sarampión, paperas, rubéola

(estas tres por separado), la vacuna triple viral (sarampión + paperas + rubéola), vacuna de polisacáridos contra meningococo, neumococo, hepatitis B de subunidades, hepatitis B recombinante, varicela y hepatitis A.

Durante la creación de la vacuna triple viral (sarampión, rubéola y paperas) el obtuvo el asilado de sarampión de un colaborador que se enfermó en 1962. El se llamaba John Enders, hasta la fecha se utiliza dicha cepa en las vacunas. En 1962 su hija se enfermó de paperas, el aisló el virus lo cultivo y lo utilizó para crear la vacuna contra dicho virus. Su hija se llamaba Jery Lynn, motivo por el cual así se llama la cepa de dicha vacuna.

Otro de los grandes logros de Hilleman fue la vacuna recombinante contra el virus de hepatitis B. Esta fue la primera vez que se insertó un gen de un virus a una levadura, con la finalidad de producirla de manera pura y masiva.

Uno de los grandes cambios que realizó en el mundo de las vacunas, es que dejó de utilizar animales para producir las vacunas, el introdujo las técnicas de cultivo celular (línea celular WI-38) para la producción masiva de vacunas. También descubrió el adenovirus causante de la gripa y el virus SV40, que es un retrovirus que afecta a los simios.

De hecho, Hilleman descubrió al virus SV40 como contaminante de la vacuna Salk. Luego se supo que la contaminación era en niveles muy bajos y que no infectaba al ser humano. Este hallazgo no solo revivió a la vacuna Sabin, también forzó a dejar de utilizar animales para la producción masiva de vacunas y en cambio utilizar el cultivo celular.

A diferencia de otros científicos, Hilleman fue modesto con sus resultados ya que no nombró ninguna vacuna con su nombre. En lo personal se sabe que el manejaba su laboratorio como una unidad militar en donde el era el comandante. Cuando despedía a un empleado, el ponía una “cabeza reducida” (hecha por sus hijos). A pesar de su dura forma de tratar a la gente, sus empleados eran leales.

Aunque -injustamente- no recibió el Premio Nobel, sí recibió reconocimientos muy importantes como el premio “Mary Woodward Lasker Award for Public Service” (llamado por algunos como el Nobel Americano), “Sabin Gold Medal”, “Golden Plate Award of the American Acadaemy of Achivment”, “Prince Mahidol Award”, “National Medal of Science”. Pero independientemente de sus premios, u legado es que ayudo a salvar miles de millones de vidas. Como digo Robert Gallo (co-descubridor del VIH) “Sí tuviera que nombrar una persona que ha hecho más por el beneficio de la salud humana, con el menor grado de reconocimiento, este sería Maurice Hilleman”.

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En las últimas dos columnas expliqué que es y por que se da una epidemia. Recordemos que una epidemia es cuando tengo más casos de los esperados, en un lugar particular para un momento determinado. En donde, además hay una transmisión local efectiva que permita que el crecimiento en el número de los casos no sea lineal. También hemos aprendido que hay varias causas o motivos por el cual se da una epidemia. Hoy la pregunta a contestar es ¿Cómo detengo una epidemia?

La respuesta rápida y teórica es muy sencilla, rompiendo la cadena de transmisión. Aunque la respuesta es fácil, su implementación puede ser complicada. El primer paso sería saber como se transmite el patógeno, sí es por vía respiratoria, por la vía fecal-oral, por sangre, por vía sexual, mediante un vector, etc.

Conocer la vía de transmisión nos permite conocer el tipo de medidas de protección, barrera y asilamiento necesarias para que el patógeno no se siga diseminando por una comunidad. Así mismo, permite elegir cuales los tipos de muestras más adecuadas para hacer el diagnóstico de la enfermedad.

No es lo mismo que un patógeno se contagie por vía respiratoria (influenza, coronavirus, rinovirus, etc), que por sangre (VIH, hepatitis C, hepatitis B), por vía sexual (VIH, Hepatitis C, Hepatitis B, Zika), por vía fecal-oral (polio, Hepatitis A, rotavirus, norovirus, etc) o por vectores (Dengue, Zika, Chikungunya, Fiebre Amarilla, etc).

Sí un patógeno se disemina por vía respiratoria, entonces el aislamiento de contacto y respiratorio es esencial. Sí se transmite por sangre, el no usar drogas intravenosas, el esterilizar material quirúrgico, el usar barreras de protección al estar en contacto con sangre y el detectar los patógenos al donar sangre son las medidas mas eficaces. Aquellos transmitidos por vía sexual se pueden evitar con el uso de condón y mediante el diagnóstico masivo en personas con factores de riesgo. La vía oral-fecal con higiene de agua, alimentos y manos se corta la transmisión. Y al final tenemos dejo lo más difícil, aquellas enfermedades transmitidas por un vector (mosquito, chinche, mosca, pulga, etc), ya que el tamaño de las poblaciones de estos insectos es enorme, no podemos erradicar a estos insectos y por lo tanto, a lo mucho se puede llegar al control vectorial.

Lo segundo es conocer cuatro datos muy importantes: 1) la duración del periodo de latencia (tiempo que tarda alguien desde que se infecta hasta que se vuelve infeccioso); 2) duración del periodo de incubación (tiempo que tarda alguien desde que se infecta hasta que tiene síntomas); 3) la duración del periodo infeccioso; y 4) la relación numérica (proporción) entre infectados con síntomas y sin síntomas.  

Estos datos nos permiten saber cuanto tiempo después da la exposición podemos hacer el diagnóstico de la enfermedad. También nos permite calcular el tiempo que tengo que mantener a un individuo aislado o cuanto tiempo el individuo tiene que usar medidas de barrera para no diseminar la infección. Por otro lado, esto permite calcular el tamaño, velocidad e impacto de la epidemia y, por lo tanto, el costo de las medidas (y de no hacer nada).

Sí conocemos la proporción de sintomáticos: asintomáticos infectados, entonces podemos saber que tantas personas tengo que diagnosticar, cuantas tengo que aislar y que tan fácilmente se puede dispersar la enfermedad sin darnos cuenta. En el caso de influenza por cada infectado sin síntomas hay dos con síntomas, en el caso de SARS-CoV-2 por cada persona sin síntomas hay uno con síntomas, pero en el caso del Dengue o del Zika, por cada persona con síntomas hay tres sin síntomas.

No es lo mismo un patógeno que a los 3-4 días de haber estado en contacto una persona empieza a contagiar y que uno o dos días después ya tiene síntomas (por ejemplo, influenza). Estos tiempos cortos nos permiten detectar con mayor facilidad la cadena de transmisión y que el aislamiento a la persona durante un tiempo razonablemente corto (y que así sea posible que la gente lo cumpla). Lo ideal es que el aislamiento de alguien expuesto a un patógeno dure tres veces el periodo de incubación, en este ejemplo serían 15 días.

Pero sí por ejemplo el periodo de incubación es prolongado como en el caso de la varicela (10-21 días), el asunto se complica. En este ejemplo el asilamiento del paciente tendría que durar de 30 a 63 días, lo cual en la vida práctica es muy difícil de lograr. Otro ejemplo más complicado sería la infección por el VIH, en donde el periodo de incubación va de 5 a 10 años y la persona puede contagiar antes de tener síntomas.

Otra situación importante para el control de la epidemia es poder detectar de manera masiva y rápida a los infectados. Un buen ejemplo de estos ha sido la epidemia de SARS-CoV-2. En los países que han tenido un buen control de la epidemia se realizaron pruebas de detección masiva (asilando a sospechosos y confirmados), lo cual rompía la cadena de transmisión. En cambio, la estrategia centinela propuesta por el Dr. Hugo López-Gatell únicamente permitió detectar unos pocos casos, pero no los suficientes para cortar la cadena de transmisión.

Adicional a todo lo demás, sí existen vacunas y/o fármacos contra la enfermedad que sean empleadas de manera estratégica y razonada (y no populista y electorera), se puede contribuir de manera importante al control de la enfermedad. Esto último ha sido un factor que permitió controlar rápidamente la pandemia de influenza del 2009 y que no ha permitido controlar la pandemia de SARS-CoV-2-

Finalmente, sí a todo lo anterior le agregamos que tanto contagia una persona, con que rapidez ocurre en contagio y sí también se infectan otros seres vivos, entonces podemos diseñar, modelar e implementar la mejor estrategia (con el mayor costo-beneficio posible) que nos permita erradicar, controlar o mitigar una epidemia.

En la próxima columna les contare la historia de un individuo que descubrió virus, que propuso porque se dan las epidemias y pandemias de influenza y que, sobre todo diseñó la mayoría de las vacunas que hoy se usan.

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