"Ganancia de función" en los virus: investigaciones en entredicho
Por Olivier LEDUC, 5 de marzo de 2024
Se pueden utilizar varias técnicas para manipular genéticamente los virus, tanto con fines médicos como militares (lo que se conoce como técnicas duales). A algunos les gustaría prohibirlas, mientras que otros defienden que no se frene la ciencia en este campo, para mejorar las vacunas. ¿Cuáles son las ventajas y los inconvenientes de tales manipulaciones? ¿Es compatible la libertad de los investigadores con una prohibición?
Una ganancia de función (GOF) es una acción realizada sobre un microorganismo para dotarle de una nueva funcionalidad. Del mismo modo, a veces también se busca la pérdida de función utilizando técnicas idénticas. La incluiremos en GOF.
¿Qué es la ganancia de función?
Pongamos un ejemplo. Imaginemos que un virus es específico de una especie animal y, por tanto, incapaz de infectar a un ser humano. Una GOF, creada por un científico, consiste en cultivar este virus en un recipiente con células humanas y un medio de cultivo adecuado. Por supuesto, un virus no puede reproducirse si no puede infectar estas células. Pero los virus nunca son todos idénticos. De hecho, los virus tienen una enorme capacidad de mutación. Ésta es su ventaja selectiva. Por tanto, es posible que unos pocos virus infecten una célula humana, se multipliquen allí y pasen a infectar otras células humanas. Estos virus dan lugar a una población de virus con una nueva función: la capacidad de infectar células humanas y, por tanto, de proliferar en presencia de células humanas. El científico también puede hacer que el virus pierda su capacidad original (infectar a la especie animal original) en favor de otra (infectar a humanos).
Existen dos métodos principales para producir GOF. El primero acaba de describirse: consiste en cambiar el entorno, el medio de cultivo artificial, para que adquiera una nueva función (y pierda otra). El segundo consiste en modificar genéticamente el virus, como se hace con las plantas y los animales, utilizando diversas técnicas y herramientas (meganucleasas, CRISPR, etc.).
El ejemplo del SARS-CoV
Por ejemplo, en 2015, el laboratorio de Wuhan (China) y el laboratorio de R. Baric (Carolina del Norte) fueron coautores de un artículo en el que explicaban que habían modificado el sitio (Receptor Binding Domain, RBD) de la proteína espiga (spike en inglés) del SARS-CoV (¡no del SARS-Cov2!) para que pudiera infectar a los humanos [1].
Más concretamente, utilizaron un protocolo conocido como "genética inversa". A partir de secuencias del genoma del SARS-CoV grabadas en un ordenador, los investigadores sintetizaron químicamente una molécula de ADN viral. Esta molécula de ADN es una quimera que combina la secuencia genética de un SARS-CoV de ratón (mamífero) con la secuencia genética que codifica una proteína espiga de un coronavirus de murciélago. Utilizando esta molécula, los investigadores produjeron virus quiméricos en células cultivadas de mono. A continuación, los virus quiméricos obtenidos se probaron en células humanas (en concreto, en un mamífero) y los investigadores observaron su capacidad para infectar estas células.
Esta investigación fue financiada en parte por la EcoHealth Alliance de Peter Daszak. ¿Por qué dar estos detalles? Porque hay un debate en curso, que aún no se ha zanjado y que no tenemos espacio para discutir aquí, entre los que creen que la enfermedad es de origen zoonótico y los que creen que se originó en una fuga del laboratorio de Wuhan, precisamente por el SARS-Cov2. Fue P. Daszak quien recaudó fondos federales estadounidenses para financiar la investigación en Wuhan (incluida la investigación descrita en este artículo), incluso cuando la legislación estadounidense la prohibía en suelo estadounidense [2]. Este sorprendente ejemplo justifica por qué la investigación sobre las ganancias de función es ahora motivo de preocupación en ciertos estados de Estados Unidos y en otras partes del mundo.
¿Cuáles son los inconvenientes y los riesgos?
Ya en 1937, los investigadores descubrieron que el virus de la fiebre amarilla cultivado en células de embriones de pollo perdía su capacidad de infectar a los humanos. Ahora, un virus que ha sido inactivado, cuando se inyecta en un humano, provoca una respuesta inmunitaria. Este es el principio en el que se basan las vacunas con agentes inactivados. El proceso puede describirse como una GOF. Una GOF no es necesariamente nociva. Pero las técnicas utilizadas para conferir una nueva función son las mismas para fabricar una vacuna o un arma biológica. Son las llamadas técnicas duales. El Estado puede financiar esta investigación. Como mínimo, puede plantearse no financiarla, limitarla o incluso prohibirla.
De hecho, Texas se ha planteado prohibir las GOF sin seguir adelante con el procedimiento. Florida votó a favor de la prohibición en mayo de 2023. Pero un artículo sostiene que no tendrá ningún impacto, ya que no afecta a ningún investigador de Florida [3]. No se discute el carácter simbólico de una prohibición. El mismo artículo señala que "no está claro si el Senado demócrata o el presidente Joe Biden aprobarían" este tipo de propuestas legislativas, que a menudo proceden de los republicanos.
El estado norteamericano de Wisconsin también está estudiando una prohibición de este tipo. El laboratorio de Y. Kawaoka se encuentra en la Universidad de Wisconsin. En 2012, al igual que el equipo de R. Fouchier, explicó cómo aumentar la transmisibilidad de un virus de la gripe H5N1 entre humanos. En 2022, se supo que en su laboratorio se habían registrado numerosos incidentes de seguridad. Un comité de republicanos del Parlamento estadounidense le pidió explicaciones y "una larga lista de documentos " [4] . Esto conmocionó a la revista Science, que publicó ampliamente que una prohibición limitaría el trabajo de los investigadores [5]. Se apoya esta defensa de los investigadores, aunque trabajen en armas biológicas o en GOF con el riesgo de fugas de laboratorio que podrían matar a millones de personas [6]. Una prohibición "obstaculizaría significativamente la capacidad de los investigadores de Wisconsin para llevar a cabo investigaciones que son extremadamente importantes para el Estado", argumentó la Universidad [7]. ¿Es realmente importante para el Estado o para los investigadores? La cuestión es política. ¿No debería restringirse la libertad (de los investigadores), al menos en algunos casos?
Además, hay que señalar que Estados Unidos es una sociedad liberal en la que sólo se habla de financiación federal o estatal. La financiación privada (o militar) está descartada para ellos. La ley se detiene en lo que financia el Estado, ¡no en lo que se hace! En esta ideología liberal, el Estado no se inmiscuye en la esfera privada, aunque un particular o una empresa estén desarrollando armas biológicas.
¿Investigación, cueste lo que cueste?
La continuación de este debate merece atención. Algunos quieren incluso prohibir la posesión del virus de la viruela (¡en laboratorios públicos!). Otros objetan que pueden resintetizar el virus utilizando únicamente la secuencia informática (DSI) de su ADN. En 2018, el equipo del profesor Evans demostró esta posibilidad sintetizando el virus de la viruela equina, que es especialmente grande [8]. También se ha sintetizado el SARS-Cov2, tras los avances en biología sintética [9].
A veces se argumenta que el cultivo de virus permitiría ver y acelerar las mutaciones y, por tanto, saber cuál será la próxima generación de enfermedades víricas (gripe, COVID, etc.)10 . Esta es la razón por la que P. Daszak se jactaba de haber "encontrado muchos coronavirus relacionados con el SRAS [...], existe un verdadero potencial de emergencia " [11]. Así que, a pesar de la anulación de parte de su financiación federal, ha seguido recogiendo copias de virus para sus laboratorios. Pero no se puede predecir la próxima cepa vírica. La evolución no es predecible. Así que mutar un virus no es garantía de obtener los futuros virus que aparecerán en la naturaleza. El enfoque adoptado es demasiado simplista.
Hemos visto que el desarrollo de estos GOF crea un peligro. A los que quieren prohibirlos se les acusa de frenar la ciencia y, por tanto, se pide a la sociedad que diga si acepta esa doble investigación. No se puede negar que las prohibiciones locales no serán suficientes. Pero la dificultad de pasar de un acuerdo local a uno mundial no debería ser un argumento para no hacer nada. Al menos, podemos dar ejemplo.
Referencias:
Menachery VD, et al., « SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence », Nat Med., 2015 Dec;21(12):1508-13.
↩︎Annick BOSSU, « Covid-19 : un expert de l’OMS parle juste avant la pandémie », Inf’OGM, 13 avril 2021. ↩︎
Kaiser, J., « Wisconsin bill to restrict pathogen studies worries scientists », Science, 2024.
↩︎Congress of the United States, House of Representatives, Select Subcommittee on the Coronavirus Pandemic, Letter to Jennifer Mnookin, 1er septembre 2023. ↩︎
Kaiser, J., « Wisconsin bill to restrict pathogen studies worries scientists », Science, 2024. ↩︎
Christophe NOISETTE, « Pathogènes en laboratoire : la sécurité absolue est un leurre », Inf’OGM, 11 septembre 2021. ↩︎
Kaiser, J., « Wisconsin bill to restrict pathogen studies worries scientists », Science, 2024. ↩︎
Noyce RS, Lederman S, Evans DH. « Construction of an infectious horsepox virus vaccine from chemically synthesized DNA fragments », PLoS One, 2018. ↩︎
Xie, X. et al., « Engineering SARS-CoV-2 using a reverse genetic system », Nat Protoc 16, 1761–1784, 2021.
critiqué par Pannu J, et al., « Protocols and risks: when less is more », Nat Protoc., janvier 2022. ↩︎Burki T., « Ban on gain-of-function studies ends », The Lancet, pp. 148-149, 2018. ↩︎
Rebecca Robinson, « Covid expert discovers deadly new bat virus in remote Thai cave as pandemic fears soar », Express, 16 janvier 2024. ↩︎
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