El virus del zika circuló por muchas regiones de América durante varios meses antes de que se detectaran casos de infección, según nuevos datos de un equipo internacional de investigación del Broad Institute del MIT y Harvard y varias instituciones colaboradoras.
Estos hallazgos, publicados hoy en Nature en un artículo dirigido por Pardis Sabeti, del Broad Institute y la Universidad de Harvard, se desprenden del análisis de 174 genomas del virus del zika —incluida la mayor colección de nuevos genomas del virus del zika hasta la fecha—, secuenciados a partir de muestras de pacientes y mosquitos recogidas en 11 países y territorios afectados.
Entre los coautores del artículo figuran Hayden Metsky, estudiante de posgrado del laboratorio de Sabeti, del Departamento de Ingeniería Eléctrica del MIT y del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial, quien es uno de los primeros autores del artículo; Lee Gehrke, profesor Hermann L.F. von Helmholtz del Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia (IMES) del MIT; e Irene Bosch, investigadora científica del IMES.
Los datos genómicos permitieron al equipo de investigación reconstruir por primera vez la propagación del virus por América del Sur y Central, el Caribe y hasta el sur de Estados Unidos.
En muchas de estas regiones, el virus circuló durante meses antes de que se detectaran casos locales de infección. El análisis de Sabeti y sus colegas sugirió que el zika circulaba en Brasil alrededor de febrero de 2014, un año antes de que se notificaran las primeras infecciones confirmadas en ese país. Del mismo modo, parece que el virus llegó a Colombia, Honduras, Puerto Rico y otros lugares del Caribe entre 4,5 y 9 meses antes de las primeras infecciones locales confirmadas, lo que pone de relieve la importancia de contar con herramientas de diagnóstico sensibles y específicas al comienzo de un brote.
Estos resultados se publican recién ahora, meses después del punto máximo del brote, porque secuenciar el virus del zika ha resultado difícil, sobre todo cuando se hace directamente a partir de muestras de pacientes. La dificultad se debe a que el virus del zika suele estar presente en niveles muy bajos en los pacientes y desaparece rápidamente. Por ello, antes de este estudio se habían generado muy pocos genomas del zika, lo que dejaba a los investigadores con escasos fundamentos para entender cómo se propaga y evoluciona el virus.
Para subsanar esta falta de datos, el equipo desarrolló nuevos métodos de laboratorio y análisis para obtener datos genómicos sólidos del zika, y los aplicó a muestras recogidas en colaboración con investigadores de Brasil, Colombia, República Dominicana, Honduras, Jamaica, Puerto Rico, Massachusetts y Florida, con las que generó 110 genomas nuevos para este estudio. El equipo combinó esos genomas con otros 64 disponibles en GenBank y en uno de los dos artículos complementarios del estudio para realizar el análisis.
«Sabíamos que era importante entender las poblaciones virales que impulsaban la epidemia, y eso nos motivó a afrontar los retos de secuenciar el zika», afirma Metsky. «Como los datos que generamos reflejan la diversidad geográfica del virus en toda América, permiten rastrear cómo y cuándo se propagó. Nuestros datos y hallazgos también respaldarán el desarrollo de pruebas de diagnóstico molecular más eficaces, así como de mejores herramientas de vigilancia de la salud pública».
El trabajo también destaca la importancia de establecer rápidamente alianzas de confianza entre investigadores y entre instituciones y regiones, así como de compartir datos abiertamente durante los brotes.
«Esta colaboración ha consistido en que cada socio comparta sus recursos y conocimientos especializados —muestras, protocolos, análisis, perspectivas— para ayudar a entender y combatir el zika», afirma Thiago Moreno L. Souza, coautor sénior del estudio e investigador científico sénior de la Fundação Oswaldo Cruz en Río de Janeiro, Brasil. «Compartir ampliamente los datos para alcanzar el mismo objetivo era una prolongación natural de esa filosofía».
El estudio se publicó junto con dos artículos complementarios: uno de Kristian Andersen, del Instituto de Investigación Scripps, y sus colegas, que examina la introducción del zika en Florida; y otro de Oliver Pybus, de la Universidad de Oxford, y sus colegas, que examina el establecimiento y la propagación temprana del virus dentro y fuera del nordeste de Brasil. Los tres equipos se comprometieron a compartir libremente datos e ideas entre sí y a publicar sus hallazgos de manera coordinada y rápida.
«En conjunto, nuestro objetivo era obtener una imagen lo más completa posible de las bases genéticas de la epidemia en América. Trabajar juntos fue fundamental para alcanzar ese objetivo», afirma Bronwyn MacInnis, coautora sénior del estudio y directora asociada de genómica de la malaria y los virus en el Programa de Enfermedades Infecciosas y Microbioma del Broad. «En lugar de competir por publicar, queríamos que nuestros artículos se apoyaran mutuamente y reflejaran nuestro compromiso con el bien común».
El zika sigue siendo una amenaza importante para la salud pública en los países y regiones afectados, lo que pone de relieve la necesidad de mantener la vigilancia y la investigación sobre el virus. Según MacInnis, la epidemia ofrece lecciones sobre el papel que puede desempeñar la genómica para identificar y rastrear brotes emergentes en una fase temprana, antes de que se produzcan infecciones generalizadas.
«La genómica nos permitió reconstruir cómo se desplazó y cambió el virus durante la epidemia, lo que también significa que podría haber ayudado a detectarlo mucho antes», afirma. «Nos quedamos muy rezagados con respecto al zika. Debemos adelantarnos mucho a la próxima amenaza viral emergente, y la genómica puede contribuir a lograrlo».
Este estudio recibió financiación de Marc y Lynne Benioff, del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas y de otras fuentes. Pardis Sabeti es investigadora del Instituto Médico Howard Hughes.
El trabajo formó parte, y sigue formando parte, de una colaboración entre varios países. Entre las personas que participan actualmente figuran los siguientes investigadores, junto con sus equipos y colaboradores: Thiago Moreno L. Souza, Patrícia T. Bozza, Wim Degrave y otros, de la Fundación Oswaldo Cruz en Brasil; Fernando Bozza, de la Fundación Oswaldo Cruz y del Instituto D’or en Brasil; Salim Mattar, de la Universidad de Córdoba en Colombia; Luis A. Villar Centeno, de la Universidad Industrial de Santander en Colombia; Ivette Lorenzana, de la Universidad Nacional Autónoma de Honduras en Honduras; Joshua Anzinger, de la Universidad de las Indias Occidentales en Jamaica; Andrew Rambaut, de la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido; Sharon Isern y Scott F. Michael, de la Universidad de la Costa del Golfo de Florida; Sandra Smole, del Departamento de Salud de Massachusetts; Irene Bosch y Lee Gehrke, del MIT; y Kristian Andersen, del Instituto de Investigación Scripps.
