Un equipo internacional de científicos ha evaluado la idoneidad del principal punto de unión celular del SARS-CoV-2 en 410 especies de vertebrados, incluidos 252 mamíferos, para clasificar las más susceptibles a la entrada de virus. El estudio computacional, publicado en el PNAS el lunes (24 de agosto), predice que varias especies de primates en peligro crítico corren un riesgo muy alto de contraer el virus, aunque los resultados deben ser confirmados con más experimentos y vigilancia.
El receptor del virus, la enzima convertidora de angiotensina-2, o ACE2, se encuentra en muchos tipos de células y tejidos, incluyendo la nariz, la boca y los pulmones de las personas. La proteína de púas que se encuentra en el exterior de la partícula viral puede compararse con una llave, la ACE2 una cerradura.
En las personas, 25 aminoácidos de la enzima son importantes para que el virus pueda entrar en las células. Los científicos que están detrás de este último estudio utilizaron estas secuencias de aminoácidos para evaluar cuán adecuada es la proteína ACE2 para el SARS-CoV-2 en otras especies, para las cuales existían datos de secuencias de alta calidad para la ACE2.
Los investigadores desarrollaron un índice que ponderó la similitud general de los aminoácidos con los residuos en el ACE2 humano que se sabe son importantes para la unión del SARS-CoV-2, dice el autor principal Harris Lewin de la Universidad de California, Davis.
Los resultados destacaron que primates como el gorila occidental de las tierras bajas, el orangután de Sumatra, el chimpancé y el bonobo tienen un riesgo muy alto de infección. Esto no fue inesperado, dado que su secuencia ACE2 es idéntica a la nuestra. Se sabe que los monos, que en su mayoría también se consideran de muy alto riesgo, son vulnerables a la COVID-19 y han sido utilizados para estudiar la enfermedad, permitiendo a los científicos hacer preguntas sobre la memoria inmunológica. Las instalaciones de los primates han estado tomando medidas desde el principio de la pandemia para proteger a sus animales de la enfermedad.
La segunda categoría (alto riesgo) contenía algunas sorpresas, como tres especies de ciervos, la rata almizclera, el hámster chino y la rata de bolsa de Gambia. Las similitudes para muchos de estos taxones evolutivamente distantes “es solo una rareza evolutiva”, dice Lewin. También en esa categoría había numerosos mamíferos marinos, como la ballena gris, la ballena minke, la marsopa común, la orca, el narval y el delfín mular común.
MATTHEW VERDOLIVO/UC DAVIS
Si existe una especie intermedia entre los murciélagos y los humanos, es probable que se encuentre en las dos categorías de mayor riesgo, que incluyen menos de 100 especies, según Lewin. Está especialmente interesado en que los hámsteres tengan receptores ACE2 compatibles con el SARS-CoV-2 y dice que podría valer la pena investigar a los hámsteres salvajes como posibles huéspedes intermedios para la transmisión del SARS-CoV-2 de los murciélagos a los humanos. De hecho, recientemente se ha demostrado que el hámster sirio es un buen modelo para la investigación del COVID-19.
Los animales domésticos como los gatos, el ganado y las ovejas tenían un riesgo medio, y los perros, caballos y cerdos tenían un riesgo bajo de unión al ACE2. “Los hurones y los visones estaban en la categoría de bajo riesgo, y se ha demostrado que son susceptibles experimentalmente”, dice Lewin. “Hay algo que no entendemos sobre esas especies”.
Puede ser que el virus utilice un receptor distinto al ACE2, o que incluso las conexiones de baja afinidad y las altas dosis virales puedan conducir a la infección. Lewin dice que el siguiente paso ahora es infectar las células de varias especies con el virus y hacer cuidadosos estudios de desafío con animales vivos.
“Lo que es bueno es que miraron una amplia gama de especies diferentes”, dice Fabian Leendertz, un científico de enfermedades infecciosas del Instituto Robert Koch en Berlín. Advierte que los resultados dan indicios de susceptibilidad, más que pruebas sólidas para guiar las decisiones de gestión de lugares como los zoológicos. Los riesgos reales solo pueden confirmarse con resultados experimentales adicionales.
Leendertz no se sorprendió de que los grandes simios sean susceptibles, y había advertido en marzo que están en riesgo por COVID-19.
Otro grupo de investigación investigó la susceptibilidad a la infección por SARS-CoV-2 de 35 mamíferos marinos, de nuevo basándose en lo bien que interactúan sus ACE2 con la proteína de punta viral en modelos informáticos. Predijeron que 15 especies serían susceptibles.
Estos estudios “no pueden predecir el resultado de la infección, pero pueden predecir la susceptibilidad a la infección”, explica Graham Dellaire, biólogo molecular de la Universidad de Dalhousie en Canadá, quien fue coautor del estudio, publicado en bioRxiv el 14 de agosto. “También hay circunstancias atenuantes que pueden hacer que la infección empeore o sea más leve en cualquier organismo dado”. Por ejemplo, algunas especies podrían no tener enzimas ACE2 en la nasofaringe o en los tejidos pulmonares, lugares críticos para la infección y transmisión de COVID-19 en los humanos.
En el caso de muchas especies, salvajes o en cautiverio, no sería ético ni apropiado infectarlas con el SARS-CoV-2 para observar el resultado. En cambio, los estudios del receptor ACE2 pueden señalar qué especies debemos vigilar como potencialmente vulnerables a la infección. También puede inspirar experimentos de infectividad celular.
“Deberíamos ser más conscientes en el contexto de los zoológicos y acuarios sobre las interacciones humanas con estos animales”, dice Dellaire. “En los zoológicos, no conocemos las consecuencias de que los animales se infecten. Podría ser leve o podría ser una necrosis multiorgánica”. Quienes entran en contacto con animales salvajes también deben tomar precauciones.
Dellaire advierte que la descarga de aguas residuales en los ambientes marinos podría exponer a los mamíferos marinos al SARS-CoV-2. Hay algunas pruebas de que el virus podría sobrevivir más de 10 días en el mar, añade, y las aguas residuales contaminadas podrían concentrarse en las piscinas de marea.
El ARN del virus puede ser detectado en las aguas residuales e incluso se ha sugerido como una manera de monitorear el COVID-19 en las comunidades. Lewin dice que los cruceros deben tomar precauciones adicionales en la descarga de aguas residuales en el mar.
Muchas especies de mamíferos viven en grupos, lo que aumenta los riesgos para ellos. “Las ballenas y los delfines están en grupos y son muy sociables. Con un animal infectado, el virus podría propagarse y luego adaptarse y permanecer en esa población”, advierte Dellaire.