La secuenciación genómica del virus del Ébola revela que no tiene precedentes

• Un equipo científico ha secuenciado y analizado más de 99 genomas del virus
• La técnica de secuenciación profunda ha revelado más de 300 mutaciones
• El brote del ebolavirus Zaire (EBOV) de 2014 no tiene precedentes

Imagen de las instalaciones especiales preparadas en una de las habitaciones habilitadas en el hospital Royal Free en Londres

La secuenciación profunda consiste en realizar la secuenciación las veces suficientes para generar la máxima confianza en los resultados.

En respuesta al brote en curso sin precedentes de la enfermedad del virus del ébola (EVD, por sus siglas en inglés) en Africa occidental, un equipo de científicos ha secuenciado y analizado más de 99 genomas del virus del ébola, detectando más de 300 cambios genéticos que hacen que sus genomas sean distintos de brotes previos. Sus hallazgos, que se publican en la revista 'Science', podrían tener implicaciones importantes para rápidas pruebas de diagnóstico de campo.

Los investigadores del Instituto Broad y la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, en colaboración con el Ministerio de Salud y Saneamiento de Sierra Leona e investigadores a través de distintas instituciones y continentes, secuenciaron 99 genomas de virus de ébola recogidos de 78 pacientes con diagnóstico de ébola en Sierra Leona durante los primeros 24 días del brote (una parte de los pacientes proporcionó muestras más de una vez, lo que permite a los investigadores tener una visión más clara de cómo el virus puede cambiar en un solo individuo en el curso de la infección).

El equipo encontró más de 300 cambios genéticos que hacen que los genomas del virus de ébola del brote de 2014 sean distintos de los genomas virales vinculados con brotes previos de ébola y encontraron variaciones de secuencia que indican, a raíz de las muestras secuenciadas, que el brote de EVD comenzó a partir de una única introducción en los seres humanos y se propagó posteriormente de persona a persona durante muchos meses.

Las variaciones que identificaron eran con frecuencia en regiones de las proteínas de codificación del genoma. Parte de la variación genética detectada en estos estudios puede afectar los cebadores o iniciadores, los puntos de partida de la síntesis de ADN, que se utilizan en las pruebas de diagnóstico basadas en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), haciendo hincapié en la importancia del control genómico y la necesidad de vigilancia.

Un paso adelante

Para acelerar los esfuerzos de respuesta, el equipo de investigación publicó las secuencias en la base de datos de secuencias de ADN del Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI), en Estados Unidos, por lo que estos datos están disponibles para la comunidad científica mundial. "Al hacer que los datos estén inmediatamente a disposición de la comunidad, esperamos acelerar los esfuerzos de respuesta", afirma el coautor principal Pardis Sabeti, miembro asociado senior en el Instituto Broad y profesor asociado en la Universidad de Harvard.

“Esperamos acelerar los esfuerzos de respuesta al virus“

"Aunque no sabemos si estas diferencias se relacionan con la severidad del brote actual, al compartir estos datos con la comunidad de investigación, esperamos acelerar nuestra comprensión de esta epidemia y apoyar los esfuerzos mundiales por contenerla", adelanta Stephen Gire, científico de investigación en el laboratorio Sabeti en el Instituto Broad y Harvard.

El brote del ebolavirus Zaire (EBOV) de 2014 no tiene precedentes tanto por su tamaño como por su aparición en múltiples áreas pobladas, en contra de brotes anteriores que en su mayoría se localizaron en regiones escasamente pobladas del oriente de Africa, con el brote más grande en 1976, con 318 casos. El brote de 2014 se ha manifestado en el Africa occidental más densamente poblado y desde que se detectó por primera vez en Guinea el pasado marzo, se han registrado 2.240 casos con 1.229 muertes (hasta el 19 de agosto).

Agustín Goba, director del Laboratorio de Lassa en el Hospital Gubernamental de Kenema, en Sierra Leona, y coautor primero del artículo, identificó el primer caso de la enfermedad del virus del Ebola en Sierra Leona mediante diagnóstico basados en PCR.

"Hemos establecido una vigilancia de Ebola muy por delante de la propagación de la enfermedad en Sierra Leona y comenzamos la detección retrospectiva de la enfermedad en muestras en enero de este año", explica Goba. "Fue posible gracias a nuestra dilatada labor de diagnosticar y estudiar otra enfermedad mortal, la fiebre de Lassa. Por lo tanto, podemos identificar casos y rastrear la expansión del virus del ébola desde que entró en nuestro país", añade.

Un posible ancestro de 1876

El equipo de investigación multiplicó por cuatro veces la cantidad de datos genómicos disponibles sobre el virus del ébola y empleó la técnica de "secuenciación profunda" en todas las muestras disponibles. La secuenciación profunda consiste en realizar la secuenciación las veces suficientes para generar la máxima confianza en los resultados.

En este estudio, los investigadores secuenciaron un promedio de 2.000 veces cada genoma del ébola para tener una visión muy cercana de los genomas del virus en 78 pacientes. Este punto de vista de alta resolución permitió al equipo detectar múltiples mutaciones que alteran las secuencias de proteínas, potenciales blancos para el diagnóstico futuro, vacunas y terapias.

Las cepas de ébola responsables del actual brote probablemente tienen un ancestro común, que se remonta al primer estallido registrado en 1976. Los investigadores también rastrearon la ruta de transmisión y las relaciones evolutivas de las muestras, descubriendo que el linaje responsable del brote actual se separó de la versión del virus del Oriente de Africa durante los últimos diez años y se extendió desde Guinea a Sierra Leona por 12 personas que habían asistido al mismo funeral.

El equipo catalogó 395 mutaciones, más de 340 de ellas que distinguen el brote actual de los anteriores y más de 50 diferentes del brote de Africa Occidental. "Hemos descubierto más de 300 pistas genéticas sobre lo que diferencia a este brote de otros anteriores", resume Stephen Gire, científico de investigación en el laboratorio Sabeti en el Instituto Broad y Harvard.