Virus H5N1 (en dorado) creciendo en células (en verde). Fuente: Wikimedia Commons.
La revista Science acaba de hacer públicas las cinco mutaciones del virus H5N1 que permiten que la gripe aviar se propague entre hurones, el modelo animal que mejor reproduce esta enfermedad en humanos.
“Hemos demostrado que este virus puede adquirir la habilidad de transmitirse por vía aérea entre mamíferos”, explica en Science Ron Fouchier, de la Escuela de Medicina Erasmus en Rotterdam (Holanda) y coordinador de uno de los dos estudios que han salido a la luz.
Hace ocho meses que esta investigación y otra, liderada por Yoshihiro Kawaoka, de la Universidad de Wisconsin (Estados Unidos), dieron resultados sobre las mutaciones que convertían al virus H5N1 en una potencial pandemia humana.
Pero el Consejo Asesor Científico Estadounidense para la Bioseguridad (NSABB, por sus siglas en inglés), órgano asesor del Gobierno de los Estados Unidos, tomó una decisión sin precedentes: vetó su publicación.
Este dictamen se decidió “por el peligro de que los datos fueran utilizados por bioterroristas o el virus se pudiera escapar accidentalmente del laboratorio”, señala Anthony Fauci, jefe de enfermedades infecciosas del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos (NIH).
Pero, tras muchas deliberaciones, el NSABB ha aconsejado finalmente al Gobierno que permita la publicación de los trabajos. El pasado mes de mayo la revista Nature dio a conocer el de Kawaoka, pero la investigación de Fouchier ha tenido que esperar hasta hoy.
Durante una rueda de prensa ofrecida ayer por teleconferencia para periodistas de todo el mundo, Bruce Alberts, editor de la revista Science, se mostró muy satisfecho de que estos resultados salgan a la luz: “Ahora los científicos de todo el mundo podrán aprender de estos datos, avanzar en el conocimiento del virus y preparar mejor nuestras defensas”.
No es un virus letal
“El artículo actual tiene exactamente los mismos métodos y resultados que el original”, afirma el científico Fouchier. Pero siguiendo los consejos del NSABB, los autores subrayan un dato: el virus que han obtenido “no es letal tras su contagio por el aire y no se transmite tan eficientemente como el de la pandemia de 2009”.
“La gripe aviar es una enfermedad básicamente veterinaria”, ha explicado a SINC Antoni Trilla, jefe de epidemiología del Hospital Clínic de Barcelona. Esta infección afecta a las aves y se transmite entre ellas por vía aérea o a través de los alimentos, el agua y las heces.
El contagio del animal al ser humano es excepcional y requiere un contacto directo y constante. “La letalidad de esta gripe es muy alta, de un 50% –explica Trilla–. Pero hemos de ser conscientes de que, aunque ha habido indicios de algún contagio ocasional, en 10 años nunca se ha documentado una transmisión consistente y eficiente del virus H5N1 de humano a humano”.
“Hemos demostrado que este virus puede adquirir la habilidad de transmitirse por vía aérea entre mamíferos”, explica en Science Ron Fouchier, de la Escuela de Medicina Erasmus en Rotterdam (Holanda) y coordinador de uno de los dos estudios que han salido a la luz.
Hace ocho meses que esta investigación y otra, liderada por Yoshihiro Kawaoka, de la Universidad de Wisconsin (Estados Unidos), dieron resultados sobre las mutaciones que convertían al virus H5N1 en una potencial pandemia humana.
Pero el Consejo Asesor Científico Estadounidense para la Bioseguridad (NSABB, por sus siglas en inglés), órgano asesor del Gobierno de los Estados Unidos, tomó una decisión sin precedentes: vetó su publicación.
Este dictamen se decidió “por el peligro de que los datos fueran utilizados por bioterroristas o el virus se pudiera escapar accidentalmente del laboratorio”, señala Anthony Fauci, jefe de enfermedades infecciosas del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos (NIH).
Pero, tras muchas deliberaciones, el NSABB ha aconsejado finalmente al Gobierno que permita la publicación de los trabajos. El pasado mes de mayo la revista Nature dio a conocer el de Kawaoka, pero la investigación de Fouchier ha tenido que esperar hasta hoy.
Durante una rueda de prensa ofrecida ayer por teleconferencia para periodistas de todo el mundo, Bruce Alberts, editor de la revista Science, se mostró muy satisfecho de que estos resultados salgan a la luz: “Ahora los científicos de todo el mundo podrán aprender de estos datos, avanzar en el conocimiento del virus y preparar mejor nuestras defensas”.
No es un virus letal
“El artículo actual tiene exactamente los mismos métodos y resultados que el original”, afirma el científico Fouchier. Pero siguiendo los consejos del NSABB, los autores subrayan un dato: el virus que han obtenido “no es letal tras su contagio por el aire y no se transmite tan eficientemente como el de la pandemia de 2009”.
“La gripe aviar es una enfermedad básicamente veterinaria”, ha explicado a SINC Antoni Trilla, jefe de epidemiología del Hospital Clínic de Barcelona. Esta infección afecta a las aves y se transmite entre ellas por vía aérea o a través de los alimentos, el agua y las heces.
El contagio del animal al ser humano es excepcional y requiere un contacto directo y constante. “La letalidad de esta gripe es muy alta, de un 50% –explica Trilla–. Pero hemos de ser conscientes de que, aunque ha habido indicios de algún contagio ocasional, en 10 años nunca se ha documentado una transmisión consistente y eficiente del virus H5N1 de humano a humano”.
Investigando la infección en hurones
Para empezar la investigación, los científicos identificaron las mutaciones que habían sido las responsables de las pandemias mundiales de gripe en 1918, 1957 y 1968. Estos virus tenían alteraciones en la hemaglutinina y la polimerasa.
“La hemaglutinina es la proteína que permite que el virus entre en la célula y la polimerasa 2 se requiere para amplificar su genoma”, ha explicado a SINC Adolfo García-Sastre, profesor de microbiología de la Escuela de Medicina del Hospital Monté Sinaí de Nueva York. Ambos genes son fundamentales para la replicación del virus tanto en humanos como en otros animales.
“Lo que hicimos fue crear agentes infecciosos H5N1 con tres de estas mutaciones –explica Fouchier–. Y observamos que su transmisión en hurones, un mamífero cuya respuesta ante la gripe es como la de los humanos, no era muy eficiente”.
A partir de aquí los investigadores utilizaron una técnica muy conocida en el campo de la virología que se basa en la teoría de la selección
natural y se utiliza para estudiar la adaptabilidad del virus: pasaron repetidamente el virus de la nariz de un hurón a la de otro.
“Tras 10 pases nos dimos cuenta de que los virus habían adquirido la capacidad de transmitirse por vía aérea”, afirma Fouchier. El análisis genético demostró que a las tres mutaciones inducidas se les habían sumado dos nuevas, por lo que solo son necesarias cinco mutaciones, o un número inferior a 10, para que el contagio se produzca por el aire.
Nuevas mutaciones
García-Sastre explica que las cinco mutaciones en cuestión no son únicas, y que en el futuro pueden darse otras que aumenten la eficiencia de la transmisión entre hurones.
“El mecanismo mediante el que los cambios en la hemaglutinina aumentan el riesgo de transmisión sí va a ser común, por lo que es importante averiguar cómo funciona este proceso”, aclara el experto.
Los hurones contagiados se recuperaron de la gripe y los virus mutados solo causaron la muerte del animal cuando se inocularon directamente en sus vías respiratorias y en dosis extremadamente altas.
Trilla, del Hospital Clínic, hace hincapié en que los hurones no son humanos y que “aunque es el mejor modelo animal para investigar la gripe en personas, no es perfecto”. Sin embargo, “los mecanismos asociados con la transmisión de la gripe en hurones nos indicarán qué es lo que tenemos que investigar para entender mecanismos de transmisión en humanos”, añade García Sastre.
Tres de las cinco mutaciones ya existen en la naturaleza
Derek J. Smith, investigador de la Universidad de Cambridge (Inglaterra) y coordinador del otro estudio sobre el H5N1 publicado esta semana en Science, ha desarrollado un modelo matemático para calcular cuál es el riesgo real de una pandemia en humanos.
Los mismos autores admiten que resulta imposible precisar la posibilidad de que estos virus infecciosos aparezcan de manera natural, pero los resultados de Smith apuntan a que las mutaciones podrían evolucionar dentro de un mismo huésped. Según los autores, esta posibilidad es “una amenaza potencialmente seria”.
“Además –alerta Smith–, hemos descubierto que, de manera natural, el virus H5N1 ya tiene dos de estas cinco mutaciones, por lo que para que los mamíferos se contagien por el aire solo serían necesarias otras tres, según el modelo de Fouchier, y dos según el de Yoshihiro Kawaoka”.
Trilla matiza estas declaraciones y recuerda que “hace más de 10 años que conocemos este virus y en todo este tiempo no ha adquirido las mutaciones necesarias como para transmitirse de una manera efectiva en mamíferos”.
Para empezar la investigación, los científicos identificaron las mutaciones que habían sido las responsables de las pandemias mundiales de gripe en 1918, 1957 y 1968. Estos virus tenían alteraciones en la hemaglutinina y la polimerasa.
“La hemaglutinina es la proteína que permite que el virus entre en la célula y la polimerasa 2 se requiere para amplificar su genoma”, ha explicado a SINC Adolfo García-Sastre, profesor de microbiología de la Escuela de Medicina del Hospital Monté Sinaí de Nueva York. Ambos genes son fundamentales para la replicación del virus tanto en humanos como en otros animales.
“Lo que hicimos fue crear agentes infecciosos H5N1 con tres de estas mutaciones –explica Fouchier–. Y observamos que su transmisión en hurones, un mamífero cuya respuesta ante la gripe es como la de los humanos, no era muy eficiente”.
A partir de aquí los investigadores utilizaron una técnica muy conocida en el campo de la virología que se basa en la teoría de la selección
natural y se utiliza para estudiar la adaptabilidad del virus: pasaron repetidamente el virus de la nariz de un hurón a la de otro.
“Tras 10 pases nos dimos cuenta de que los virus habían adquirido la capacidad de transmitirse por vía aérea”, afirma Fouchier. El análisis genético demostró que a las tres mutaciones inducidas se les habían sumado dos nuevas, por lo que solo son necesarias cinco mutaciones, o un número inferior a 10, para que el contagio se produzca por el aire.
Nuevas mutaciones
García-Sastre explica que las cinco mutaciones en cuestión no son únicas, y que en el futuro pueden darse otras que aumenten la eficiencia de la transmisión entre hurones.
“El mecanismo mediante el que los cambios en la hemaglutinina aumentan el riesgo de transmisión sí va a ser común, por lo que es importante averiguar cómo funciona este proceso”, aclara el experto.
Los hurones contagiados se recuperaron de la gripe y los virus mutados solo causaron la muerte del animal cuando se inocularon directamente en sus vías respiratorias y en dosis extremadamente altas.
Trilla, del Hospital Clínic, hace hincapié en que los hurones no son humanos y que “aunque es el mejor modelo animal para investigar la gripe en personas, no es perfecto”. Sin embargo, “los mecanismos asociados con la transmisión de la gripe en hurones nos indicarán qué es lo que tenemos que investigar para entender mecanismos de transmisión en humanos”, añade García Sastre.
Tres de las cinco mutaciones ya existen en la naturaleza
Derek J. Smith, investigador de la Universidad de Cambridge (Inglaterra) y coordinador del otro estudio sobre el H5N1 publicado esta semana en Science, ha desarrollado un modelo matemático para calcular cuál es el riesgo real de una pandemia en humanos.
Los mismos autores admiten que resulta imposible precisar la posibilidad de que estos virus infecciosos aparezcan de manera natural, pero los resultados de Smith apuntan a que las mutaciones podrían evolucionar dentro de un mismo huésped. Según los autores, esta posibilidad es “una amenaza potencialmente seria”.
“Además –alerta Smith–, hemos descubierto que, de manera natural, el virus H5N1 ya tiene dos de estas cinco mutaciones, por lo que para que los mamíferos se contagien por el aire solo serían necesarias otras tres, según el modelo de Fouchier, y dos según el de Yoshihiro Kawaoka”.
Trilla matiza estas declaraciones y recuerda que “hace más de 10 años que conocemos este virus y en todo este tiempo no ha adquirido las mutaciones necesarias como para transmitirse de una manera efectiva en mamíferos”.
Los efectos del H5N1: En rojo, países donde se han registrado muertes de aves de corral o salvajes. En marrón, países donde se han registrado muertes de humanos y aves de corral o salvajes. Fuente: Wikimedia Commons.
Fármacos y vacunas para humanos
Según los resultados de Fouchier, los fármacos disponibles son eficientes para tratar a los hurones, por lo que seguramente también lo serán en humanos.
“En los tubos de ensayo las cepas de los virus mutantes son sensibles tanto al fármaco oseltamivir [el principio activo del Tamiflu], como a los anticuerpos de los hurones que habían sido vacunados”, explica el experto.
“Parece ser que estas mutaciones no confieren al virus resistencia a los fármacos que tenemos y esto es una buena noticia”, afirma Trilla.
“Una vacuna sería la forma más efectiva de prevenir epidemias y pandemias de gripe –explica García-Sastre–. Pero las vacunas de las que disponemos son especificas para cada cepa y nunca va a ser posible predecir con toda seguridad cuál va a causar la próxima pandemia”. Sin embargo, el experto aclara que existe la posibilidad de que se desarrollen mejores vacunas contra la gripe.
Rino Rapouli, jefe de la producción mundial de vacunas de la empresa Novartis, ha comentado en rueda de prensa: “Para estar mejor preparados hemos de mejorar lo que sucedió en la pandemia de 2009 y esto pasa por dos estrategias: tener más vacunas y más pronto, y que estas sean accesibles globalmente”
A la luz de estos nuevos resultados, los científicos alertan de que el virus H5N1 no es solo un problema para la avicultura. “No estamos diciendo que la pandemia sea inminente, pero sí que no nos hemos de tomar los planes de erradicación del H5N1 a la ligera y que cualquier brote que se detecte en aves se debe eliminar con carácter de urgencia”, apunta Fouchier.
Trilla recuerda que ya se están invirtiendo muchos esfuerzos en la investigación tanto del virus de la gripe aviar como en el desarrollo de vacunas: “Estos resultados son muy útiles, pero no han de cambiar la manera en la que estamos trabajando. Los estamos haciendo bien y hemos de continuar así”, concluye el experto.
Dos investigaciones que han hecho cambiar las normas
Las mutaciones que han identificado tanto el equipo de científicos de Fouchier como el de Kawaoka son similares a las de las pandemias de gripe del pasado. “Esta información beneficia al sistema de salud pública porque se puede incluir en los programas de vigilancia del virus y prevenir así una emergencia”, afirman los autores.
Ambos trabajos con el virus H5N1 han sido clasificados como ‘investigación de doble uso’ (DURC, por las siglas en inglés de Dual Use Research of Concern). “Se definen como tales aquellos estudios que pueden tener aplicaciones potencialmente positivas y negativas”, explica Fauci, del NIH.
Tras la polémica causada por el veto, el Gobierno de los Estados Unidos anunció una norma el pasado 29 de marzo que pretende establecer qué proyectos pueden ser clasificados como DURC, los posibles riesgos y beneficios que tienen, revisarlos con regularidad y establecer posibles planes de mitigación del riesgo.
“Esta experiencia ha puesto de relieve la necesidad de que la sociedad participe en el diálogo desde el principio –anuncia Fauci–. Las investigaciones se han de realizar y publicar solo cuando el beneficio potencial sea mayor que el riesgo, y para algunos experimentos y su comunicación este cálculo no siempre es obvio”.
Según los resultados de Fouchier, los fármacos disponibles son eficientes para tratar a los hurones, por lo que seguramente también lo serán en humanos.
“En los tubos de ensayo las cepas de los virus mutantes son sensibles tanto al fármaco oseltamivir [el principio activo del Tamiflu], como a los anticuerpos de los hurones que habían sido vacunados”, explica el experto.
“Parece ser que estas mutaciones no confieren al virus resistencia a los fármacos que tenemos y esto es una buena noticia”, afirma Trilla.
“Una vacuna sería la forma más efectiva de prevenir epidemias y pandemias de gripe –explica García-Sastre–. Pero las vacunas de las que disponemos son especificas para cada cepa y nunca va a ser posible predecir con toda seguridad cuál va a causar la próxima pandemia”. Sin embargo, el experto aclara que existe la posibilidad de que se desarrollen mejores vacunas contra la gripe.
Rino Rapouli, jefe de la producción mundial de vacunas de la empresa Novartis, ha comentado en rueda de prensa: “Para estar mejor preparados hemos de mejorar lo que sucedió en la pandemia de 2009 y esto pasa por dos estrategias: tener más vacunas y más pronto, y que estas sean accesibles globalmente”
A la luz de estos nuevos resultados, los científicos alertan de que el virus H5N1 no es solo un problema para la avicultura. “No estamos diciendo que la pandemia sea inminente, pero sí que no nos hemos de tomar los planes de erradicación del H5N1 a la ligera y que cualquier brote que se detecte en aves se debe eliminar con carácter de urgencia”, apunta Fouchier.
Trilla recuerda que ya se están invirtiendo muchos esfuerzos en la investigación tanto del virus de la gripe aviar como en el desarrollo de vacunas: “Estos resultados son muy útiles, pero no han de cambiar la manera en la que estamos trabajando. Los estamos haciendo bien y hemos de continuar así”, concluye el experto.
Dos investigaciones que han hecho cambiar las normas
Las mutaciones que han identificado tanto el equipo de científicos de Fouchier como el de Kawaoka son similares a las de las pandemias de gripe del pasado. “Esta información beneficia al sistema de salud pública porque se puede incluir en los programas de vigilancia del virus y prevenir así una emergencia”, afirman los autores.
Ambos trabajos con el virus H5N1 han sido clasificados como ‘investigación de doble uso’ (DURC, por las siglas en inglés de Dual Use Research of Concern). “Se definen como tales aquellos estudios que pueden tener aplicaciones potencialmente positivas y negativas”, explica Fauci, del NIH.
Tras la polémica causada por el veto, el Gobierno de los Estados Unidos anunció una norma el pasado 29 de marzo que pretende establecer qué proyectos pueden ser clasificados como DURC, los posibles riesgos y beneficios que tienen, revisarlos con regularidad y establecer posibles planes de mitigación del riesgo.
“Esta experiencia ha puesto de relieve la necesidad de que la sociedad participe en el diálogo desde el principio –anuncia Fauci–. Las investigaciones se han de realizar y publicar solo cuando el beneficio potencial sea mayor que el riesgo, y para algunos experimentos y su comunicación este cálculo no siempre es obvio”.
Referencias bibliográficas
Statement by Science Editor‐in‐Chief Dr. Bruce Alberts. Regarding Publication of H5N1 Avian Influenza Research.
Herfst S.; Schrauwen E.J.A.; Linster M.; Chutinimitkul S.; de Wit E.; Munster V.J.; Sorrell E.M.; Bestebroer M.; Burke D.F.; Smith D.J.; Rimmelzwaan G.F.; Osterhaus A.D.M.E.; Fouchier R.A.M. Airborne Transmission of Influenza A/H5N1 Virus Between Ferrets. Science 336:1534-1541, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1213362.
Russell C.A.; Fonville J.M.; Brown A.E.X.; Burke D.F.; Smith D.L.; James S.L.; Herfst S.; van Boheemen S.; Linster M.; Schrauwen E.J.; Katzelnick L.; Mosterín A.; Kuiken T.; Maher E.; Neumann G.; Osterhaus A.D.M.E.; Kawaoka Y.; Fouchier R.A.M.; Smith D.J. The Potential for Respiratory Droplet–Transmissible A/H5N1 Influenza Virus to Evolve in a Mammalian Host. Science 336: 1541-1547, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1222526.
Fauci A.S.; Collins F.S. Benefits and Risks of Influenza Research: Lessons Learned. Science 336: 1522-1523, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1224305.
Rappuoli R.; Dormitzer P.R. Influenza: Options to Improve Pandemic Preparation. Science 336: 1531-1533, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1221466.
Statement by Science Editor‐in‐Chief Dr. Bruce Alberts. Regarding Publication of H5N1 Avian Influenza Research.
Herfst S.; Schrauwen E.J.A.; Linster M.; Chutinimitkul S.; de Wit E.; Munster V.J.; Sorrell E.M.; Bestebroer M.; Burke D.F.; Smith D.J.; Rimmelzwaan G.F.; Osterhaus A.D.M.E.; Fouchier R.A.M. Airborne Transmission of Influenza A/H5N1 Virus Between Ferrets. Science 336:1534-1541, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1213362.
Russell C.A.; Fonville J.M.; Brown A.E.X.; Burke D.F.; Smith D.L.; James S.L.; Herfst S.; van Boheemen S.; Linster M.; Schrauwen E.J.; Katzelnick L.; Mosterín A.; Kuiken T.; Maher E.; Neumann G.; Osterhaus A.D.M.E.; Kawaoka Y.; Fouchier R.A.M.; Smith D.J. The Potential for Respiratory Droplet–Transmissible A/H5N1 Influenza Virus to Evolve in a Mammalian Host. Science 336: 1541-1547, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1222526.
Fauci A.S.; Collins F.S. Benefits and Risks of Influenza Research: Lessons Learned. Science 336: 1522-1523, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1224305.
Rappuoli R.; Dormitzer P.R. Influenza: Options to Improve Pandemic Preparation. Science 336: 1531-1533, junio de 2012. DOI: 10.1126/science.1221466.