Trabajar con muestras “vivas” del coronavirus: la arriesgada labor de científicos del ISP que ha permitido identificar las variantes que circulan en Chile

Desde que se detectó el nuevo coronavirus en Chile, una de las tareas del Instituto de Salud Pública (ISP) ha sido realizar una vigilancia genética del genoma de Sars-CoV-2 y para ello ha utilizado tecnología de secuenciación genética de última generación. Desde marzo, ya ha logrado obtener el genoma completo en 141 muestras proveniente de personas infectadas desde diez regiones del país, pero eso no es todo.

Hace un mes y medio, científicos de esta institución están trabajando con el virus vivo, convirtiéndose en los únicos en Latinoamérica en realizar este tipo de trabajo. ¿La razón? Trabajar con un virus vivo de estas características requiere de un nivel de bioseguridad 3, un laboratorio que asegure que el patógeno con el que trabajan no saldrá al exterior o medioambiente y que se puede manipular al interior de manera segura.

“Logramos aislar el virus vivo en el laboratorio con nivel de seguridad BSL3. Infectamos células de riñón de mono con el virus que obtuvimos desde muestras clínicas de pacientes infectados. Hasta ahora, tenemos 15 tipos aislados, con la mayoría de las variantes (o linajes) que hoy están circulando en el país”, detalla Jorge Fernández, jefe del Subdepartamento de Genética Molecular del ISP.

La posibilidad de estudiar el virus en vivo y observar cómo infecta y se replica al interior de estas células, permitirá investigar el comportamiento de las distintas variantes del virus. “Vamos a saber si hay alguna variante que crece más rápido que otra, si hay alguna que produzca más virus que otra. En eso en lo que estamos precisamente en este momento”, detalla Fernández.

La respuesta inmune de ciertos anticuerpos también es objeto de estudio a través de una colaboración con investigadores clínicos y universitarios. Según explica Ramírez, el objetivo de esta investigación es analizar anticuerpos neutralizantes de pacientes chilenos que se hayan recuperado de Covid-19. “Cuando una persona se infecta con el virus, su sistema inmune genera anticuerpos y algunos de esos anticuerpos pueden ser capaces de neutralizar al virus e impedir que este se siga replicando. Queremos saber qué anticuerpo neutralizante funciona mejor”.

Este trabajo abre un enorme campo para la investigación del nuevo coronavirus. “Estamos trabajando a la par de muchos países del más alto nivel. Somos los únicos en el país y en América Latina que estás haciendo esto”, indica Eugenio Ramírez, jefe de la Sección Oncogénicos del Subdepartamento de Virología del ISP.

Para eso se obtienen muestras de sangre de personas que cursen la infección viral. Se aísla los anticuerpos contenidos en ella y se incuban junto con el virus obtenido en el laboratorio. Luego, la mezcla de anticuerpo y virus se incuban con cultivos de células de riñón de mono y se observa que ocurre. Antes tenemos que cuantificar el virus, saber cuántas partículas virales hay. Si la sangre del paciente tiene anticuerpos neutralizantes, estos bloquearan al virus impidiendo que éste crezca en las células y las destruya. Lo cual reflejaría una protección del paciente frente a la infección viral, indica Ramírez.

En un par de semanas, también se probará el efecto de drogas antivirales sobre el crecimiento del virus. “Como tenemos el virus vivo, podemos estudiar su ciclo replicativo, es decir conocer cómo crece ‘in vitro’. Entonces podemos incubar el virus con los antivirales y ver si se replica más o menos y saber qué antiviral funciona, cuál funciona mejor con determinada variante. Lo mismo que haremos con los anticuerpos neutralizantes”, dice Fernández.

El ISP es el laboratorio que más genoma de virus Sars-CoV-2 circulante en Chile ha descifrado. Este centro ha secuenciado 141 genomas de distintas regiones del país. Esta información se publica en la plataforma Gisaid y también se encuentran disponibles en el Consorcio Genomas CoV2 conformados por universidades chilenas, para compartir la información con los científicos de todo el mundo. En la plataforma Gisaid ya hay 153 genomas de cepas chilenas entre los 440 genomas de Latinoamérica. Hay 97 genomas provenientes de Brasil, 29 de Argentina, 44 de Uruguay, 106 de Colombia, 4 de Ecuador, 7 de Costa Rica y 30 de México.

“Estamos procesando nuevas muestras. Hacerlo con muestras nuevas ayudará a saber si el virus ha sufrido cambios en su genoma que sean diferentes a los encontrados hasta el momento. De los 141 genoma que llevamos descifrados, el 85% pertenece a la variante G (linaje B1), aproximadamente el 10% es variante S (linaje A), el 5% V (linaje B2) y cerca del 1% es variante L (linaje B)”, explica Fernández.

En Wuhan, cuando se inició la pandemia, las variantes más frecuentes eran la L (linaje B)”, y la S (linaje A). Posteriormente, se comenzó a identificar la variante G (linaje B1) en muy baja cantidad, sin embargo esta variante es hoy la predominante en la mayoría de los países del mundo. En Europa también comenzó a circular primero la variante L (linaje B)”, y S (linaje A) y luego la variante G (linaje B1), desplazo a las otras variantes. Lo mismo ocurrió en Estados Unidos. A Chile, primero llegó la variante S (linaje A), y posteriormente la variante G (linaje B1), y esta se hizo predominantemente en todo el país.

“Desde el punto de vista genético, hay cambios en algunos aminoácidos, en la proteína S, que está en la superficie del virus y en algunas proteínas no estructurales del virus. Desde la teoría, el poder estudiar el virus en vivo permite determinar si los cambios que vemos en el genoma tienen alguna repercusión en la funcionalidad del virus. Por ahora no sabemos, si la variante G tiene ventajas por sobre las otras. Los genomas obtenidos hasta el momento, indican que es la más frecuente y eso es porque tiene alguna ventaja, pero es necesario estudiarla en el laboratorio”, recalca Fernández.

Un laboratorio con nivel de bioseguridad 3 (BSL-3) implica que cuenta con todas condiciones para trabajar con microorganismos de alto riesgo como puede ser el hantavirus y el Sars-CoV-2.

El laboratorio del ISP posee accesos controlados e interbloqueados y está herméticamente cerrado al exterior, doble entrada para descontaminar los desechos y con presión negativa; es decir el material infeccioso dentro del laboratorio no puede salir al exterior.

Al interior, se manipula el virus, dentro de una cabina de bioseguridad, con ropa de trabajo adecuada, protección respiratoria, sistema de ventilación con flujo unidireccional hacia el laboratorio (para evitar su salida).