Para localizar a la primera persona infectada por una pandemia viral, los científicos utilizan modelos genéticos, evolutivos y epidemiológicos.
En los últimos 18 meses, el término «pandemia» se ha vuelto ampliamente reconocido, pero ¿qué significa exactamente?
Una pandemia se refiere a la propagación de una enfermedad en diferentes países y continentes, lo que resulta en infecciones generalizadas dentro de una gran población.
Aunque nuestra experiencia actual con una pandemia puede parecer sin precedentes, las pandemias han ocurrido regularmente a lo largo de la historia humana. Algunas pandemias históricas destacadas incluyen la peste bubónica de mediados del siglo XIV, la pandemia de cólera del siglo XIX, la gripe española de 1918 y las pandemias del siglo XXI causadas por virus como H1N1, H2N2 y los coronavirus (SARS y MERS).
Los científicos han dedicado esfuerzos significativos al estudio de las causas y efectos de estos virus para tratar las infecciones que causan. Una pieza crucial de información que buscan es la identificación del primer caso y su origen.
Por qué es importante rastrear el primer caso de un brote?
Todos nos hemos preguntado al menos una vez, «¿De dónde viene el virus?» Aparte de satisfacer la curiosidad, rastrear el primer caso de un brote viral proporciona a los científicos información valiosa sobre varios factores que ayudan a mitigar la propagación del virus (como se muestra en películas como Outbreak y Contagion). Estos factores incluyen:
- Determinar la fuente de la infección.
- Proporcionar ideas para prevenir futuros brotes de naturaleza similar.
- Contener la propagación inmediata de la enfermedad (especialmente crucial para infecciones localizadas, como dentro de un edificio).
Sin embargo, antes de adentrarnos en los métodos utilizados para rastrear estos primeros casos, es importante familiarizarnos con algunos términos relacionados.
En películas de apocalipsis zombie, el primer zombi encontrado por las autoridades no necesariamente es la primera persona en convertirse en zombi. En este contexto, la primera persona diagnosticada por los científicos como «infectada» se conoce como el caso índice, mientras que el individuo que desencadena el apocalipsis zombie se conoce como el caso primario.
A veces se utiliza el término «paciente cero» para describir a la primera persona infectada. Este término ganó popularidad durante la epidemia de VIH debido a un error de traducción. La primera persona diagnosticada oficialmente con una infección por VIH se registró como «Paciente o», que se leyó erróneamente como «Paciente Cero».
Desde el inicio de la pandemia de Covid-19, ha habido especulaciones de que el origen de la infección por SARS-CoV-2 se puede rastrear hasta el mercado de mariscos de Huanan en Wuhan, China. Si bien este puede haber sido el caso índice, los científicos creen que no es el caso primario. La búsqueda del caso primario del virus Covid-19 todavía está en curso.
Los científicos todavía están buscando activamente al paciente cero de Covid-19.
Entonces, ¿cómo los científicos rastrean el primer caso de una pandemia viral?
Cuando se enfrentan a una epidemia viral, una de las tareas iniciales de los científicos es localizar el caso primario. Esto se logra estudiando el tipo de patógenos responsables de causar la enfermedad.
Las enfermedades zoonóticas, que son enfermedades virales que se transfieren de animales a humanos, pueden ocurrir por diversas razones como el cambio climático, los hábitos alimentarios humanos y la invasión humana en hábitats naturales. Estos factores aumentan las posibilidades de interacción humana con animales salvajes. Ejemplos de enfermedades zoonóticas incluyen el SARS y el MERS (coronavirus), la gripe porcina, el ébola, la gripe aviar, el virus del Zika, el virus Nipah y el VIH.
Para determinar cómo un huésped animal puede infectar a los humanos con un virus específico, los científicos emplean la comparación de ADN.
El ADN está compuesto por nucleótidos, que son pequeñas unidades básicas. Estos nucleótidos, similares a las piezas de Lego, consisten en cuatro tipos: A (adenina), C (citosina), T (timina) y G (guanina). Se apilan aleatoriamente uno encima del otro para formar el ADN. La disposición de estos nucleótidos difiere en todos los organismos, incluyendo humanos, animales e incluso virus.
Los científicos recolectan el patógeno, el organismo responsable de causar la enfermedad, tanto de humanos como de animales y comparan su ADN. La similitud en la disposición de los nucleótidos indica la cercanía de las secuencias de ADN. Al examinar la igualdad en la disposición de los nucleótidos en el ADN, los científicos pueden determinar qué huésped animal utilizó el virus para pasar a los humanos.
Guanina (G), Citosina (C), Adenina (A) y Timina (T) son las unidades básicas (nucleótidos) del ADN. (Crédito de la foto: Forluvoft / Wikimedia Commons)
Para el coronavirus SARS-CoV-2, se encontró que la coincidencia más cercana era un virus en murciélagos (un 96% de coincidencia). Sin embargo, identificar solo el posible huésped animal no proporciona respuestas sobre el caso primario, ya que los animales tienen más probabilidades de interactuar entre sí que con los humanos.
Consideremos un escenario en el que un murciélago, el huésped de la mayoría de los patógenos virales mencionados, está infectado con un virus y está mordisqueando alguna fruta. La fruta cae en la calle y un gato la encuentra y la lame con curiosidad. Luego, el gato interactúa con humanos, exponiéndolos al virus. En este caso, el gato se convierte en un huésped animal intermedio.
Esta cadena de eventos dificulta a los científicos rastrear el origen de una infección viral. En el caso del Covid-19, los científicos creen que esto es cierto, ya que el porcentaje de similitud entre los coronavirus de murciélagos y humanos no es lo suficientemente alto.
Con cada salto, desde el huésped animal hasta el animal intermedio y finalmente hacia los humanos, el virus sufre mutaciones aleatorias. Estas mutaciones causan cambios en la estructura del virus, como la formación de un nuevo tipo de espiga en el coronavirus cada vez que salta de un organismo a otro. ¡Esta nueva espiga le permite infectar a un organismo que no sea el murciélago. En consecuencia, también cambia la disposición de los nucleótidos en el ADN del virus!
Por lo tanto, incluso si el virus salta de un murciélago a un gato y luego a los humanos, habrá diferencias en la disposición de los nucleótidos en su ADN.
El coronavirus puede infectar a diferentes animales debido a cambios en sus picos. Los científicos rastrean el camino del virus creando un árbol genealógico. El virus aislado de los murciélagos se encuentra en la parte superior como los abuelos. El virus mutado que saltó al gato se coloca debajo como los padres. El virus que infecta a los humanos se coloca en la parte inferior como los hijos. Esta representación simplificada del árbol genealógico muestra la relación del ADN, conocida como árbol filogenético. Estos árboles ayudan a los científicos a entender la cercanía entre los virus en diferentes organismos.
Encontrar el caso primario de un patógeno sigue siendo difícil. Hay varias razones para esto. Es difícil muestrear el virus de animales salvajes debido a preocupaciones de seguridad y al riesgo de infección para los científicos. Incluso si se identifica la especie particular de animales, la tasa de infección viral en los humanos es alta, lo que dificulta identificar al paciente cero. Además, el virus muta rápidamente, lo que dificulta cada vez más rastrear su origen. Los científicos siguen trabajando en encontrar la causa primaria no solo del virus SARS-CoV-2, sino también de otros virus que continúan afectando ciertas partes del mundo.