Durante la pandemia de la COVID-19 algunas personas se han infectado varias veces con el virus SARS-CoV-2, pero otras no lo han hecho nunca. ¿A qué se debe esta variabilidad? El hecho de ser más o menos susceptibles a la infección ante un virus posee unas bases genéticas, sin embargo ¿la evolución del virus depende también de la genética del hospedador? Esta es la pregunta que se ha hecho un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Y en base a ello han realizado una investigación en la que ha intervenido el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), un centro mixto de este organismo y la Universidad de Valencia (UV).

Los resultados de este informe han mostrado que es el sistema inmunitario en su conjunto, y no las defensas específicas de forma aislada, es quien restringe la diversidad y evolución viral. El estudio se ha publicado en la revista Nature Ecology and Evolution.

Diferencias genéticas

Este trabajo, realizado en colaboración con el grupo de Carla Saleh del Instituto Pasteur (París), supone un avance y una mejor comprensión de cómo las diferencias genéticas en poblaciones de huéspedes, en cuanto a resistencia a la infección, afectan a la evolución de la virulencia de los patógenos virales.

Este trabajo supone un avance y una mejor comprensión de cómo las diferencias genéticas en poblaciones de huéspedes, en cuanto a resistencia a la infección, afectan a la evolución de la virulencia de los patógenos virales.

“En primer lugar, hemos observado cómo el virus optimizaba su capacidad de reproducirse e infectar al genotipo del huésped en el que estaba evolucionando de una manera altamente específica, dependiendo de la ruta de señalización y de la respuesta a la infección afectada en cada caso”, explica Santiago F. Elena, científico del CSIC participante en el análisis.

“Además, hemos visto que la adaptación al huésped ocurría con una disminución de la virulencia, lo que sugiere que huéspedes inmunodeprimidos ejercen una presión de selección débil sobre las poblaciones virales, permitiendo que variantes del virus poco agresivas puedan persistir en la población”, continúa.

Mosca del vinagre

Para realizar este estudio, los investigadores emplearon un modelo experimental formado por la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) y su patógeno natural, el virus C. Empleando una colección de genotipos de la mosca con mutaciones en distintas rutas de señalización y respuesta a la infección, el equipo de investigación elaboró un experimento de evolución del virus, caracterizando la virulencia, el proceso por el que se desarrolla la enfermedad (patogénesis) y la variabilidad genética de los virus resultantes. También estudiaron qué fuerzas evolutivas (mutación, selección natural y azar) rigen la evolución del virus C en cada genotipo de la mosca.

"Globalmente, nuestros resultados indican que es el sistema inmunitario innato en su conjunto, y no las rutas de señalización y defensa específicas de forma aislada, es quien restringe la diversidad y evolución viral”.

Por último, el equipo observó que la cantidad de variabilidad genética acumulada por las poblaciones del virus, así como las mutaciones que acumulaba el virus en su genoma, dependían del genotipo preciso del huésped. “Globalmente, nuestros resultados indican que es el sistema inmunitario innato en su conjunto, y no las rutas de señalización y defensa específicas de forma aislada, es quien restringe la diversidad y evolución viral”, resume Santiago Elena.

Tratamientos antivirales

Ahora, la pregunta es si este descubrimiento puede influir en los tratamientos antivirales. Según el investigador del CSIC, los fármacos antivirales actúan sobre el propio virus o sobre su interacción con las células (bloqueando su entrada, por ejemplo), no sobre el sistema inmune. “Nuestro sistema inmune tiene dos componentes, el innato y el adaptativo. Lo que hemos estudiado aquí son las rutas innatas más importantes en invertebrados. Nuestro sistema adaptativo con memoria se estimula con infecciones naturales y, como es bien sabido, con las vacunas”.

"Nuestro sistema adaptativo con memoria se estimula con infecciones naturales y, como es bien sabido, con las vacunas”.

Los resultados permitirán desarrollar modelos más precisos sobre cómo los virus pueden evolucionar en poblaciones genéticamente heterogéneas, con niveles de inmunidad que van cambiando con la edad y el estado nutricional, entre otros factores.