miércoles, 23 de junio de 2021

RASTREANDO CON URGENTEMENTE NUEVAS VARIANTES DE CORONAVIRUS POR TODO EL MUNDO

 


Los esfuerzos de secuenciación genómica del SARS-CoV-2 son limitados en los países en desarrollo, pero los científicos se están movilizando para ayudar. Siendo este método el único que se tiene para encontrar variantes en el virus.

COVID parece estar en retroceso en los EE. UU. Y otras naciones que tienen un acceso generalizado a las vacunas. Pero algunos países en desarrollo con altas tasas de infección se han convertido en puntos críticos de variantes virales que pueden ser más transmisibles o resistentes a las vacunas, y estas variantes pueden cruzar rápidamente las fronteras nacionales. Por ejemplo, la variante B.1.167.2 (ahora denominada Delta) que se detectó por primera vez en India se ha extendido a más de 70 países.

Gran parte del mundo en desarrollo carece de capacidad para la vigilancia viral, es decir, esfuerzos para monitorear la propagación y evolución de nuevas variantes. Este proceso requiere tecnología costosa de secuenciación genómica y mano de obra capacitada que muchas naciones no tienen. Nepal, por ejemplo, ha secuenciado solo el 0,01 por ciento de los más de 600.000 casos notificados en el país hasta ahora. Las nuevas variantes podrían deshacer el progreso ganado con esfuerzo para frenar la pandemia. Las variantes que evolucionan para poder reinfectar a personas previamente infectadas probablemente también reduzcan la eficacia de las vacunas. 

Los científicos y las organizaciones de todo el mundo están trabajando ahora para desarrollar la capacidad de cazar variantes en los países en desarrollo. Se están movilizando para entregar fondos, capacitación y equipo donde más se necesitan estos recursos, con la aspiración de crear una infraestructura de vigilancia viral duradera.

En la India, 27 laboratorios se han unido para crear el Consorcio de Genómica del SARS-CoV-2 de la India (INSACOG). El grupo planea secuenciar el 5 por ciento de todos los casos positivos de COVID en el país (la tasa actual es solo del 0,09 por ciento). Están creando la capacidad de vigilancia de ese virus bajo un solo paraguas podría, en principio, hacer que ese objetivo sea factible. Pero no hay suficientes trabajadores de campo capacitados, y los laboratorios tienen una grave escasez de reactivos químicos necesarios para los análisis genómicos.

Los expertos internacionales ahora están interviniendo para ayudar. Recientemente, se formó un grupo de voluntarios sin fines de lucro llamado INDIA COVID SOS para ayudar con la respuesta a la pandemia en el país. Su objetivo es escalar la vigilancia genómica en toda la India, así como entre las naciones vecinas del sur de Asia.

La vigilancia rural también es una prioridad en África. Millones de personas en el continente viven en áreas remotas que también son puntos calientes de brotes de enfermedades. Varias nuevas asociaciones tienen como objetivo impulsar la secuenciación en los países africanos. La mayor parte de la capacidad de secuenciación en África se concentra en Sudáfrica, Kenia, Nigeria, Marruecos y Egipto.

   En los países de América Latina, que actualmente registran algunas de las tasas de infección por COVID más altas del mundo. Algunos países de la región ya tienen capacidades de secuenciación bastante sólidas, pero la red está liderando los esfuerzos para desarrollar la capacidad de vigilancia donde no existe, como es el caso en gran parte de América Central. Mientras tanto, dos grandes laboratorios de referencia, uno en Brasil y otro en Chile, están secuenciando muestras enviadas por otros países.

  Además de crear asociaciones y redes, los científicos también están explorando tecnologías de secuenciación de bajo costo que podrían implementarse fácilmente en el campo. Casi todos los casos de SARS-CoV-2 secuenciados hasta ahora se han basado en instrumentos grandes y costosos alojados en instalaciones de laboratorio con clima controlado. Como alternativa se está fomentando el uso más amplio de un dispositivo de secuenciación portátil fabricado por Oxford Nanopore Technologies en Inglaterra. El dispositivo, llamado MinION, puede funcionar con una batería, procesa 96 muestras a la vez y utiliza software para generar secuencias genómicas completas que se pueden almacenar en una computadora portátil. Están buscamos tecnologías que sean baratas, eficientes, escalables y portátiles, y este es un ejemplo.

   Muchos están de acuerdo en que el MinION es una opción práctica para las naciones en desarrollo, especialmente en entornos rurales. La tecnología portátil se utilizó ampliamente durante los recientes brotes de ébola en la República Democrática del Congo y otros países de África Occidental. Puedes generar secuencias con él desde cualquier lugar. El MinION tiene sus inconvenientes: la calidad de los datos no es tan buena como la que proporcionan los instrumentos de laboratorio. Sin embargo, eso también se puede corregir computacionalmente si tiene muchas copias de la misma secuencia.

Se sostiene que es posible que no siempre se necesiten secuencias de genoma completo. Todas las mutaciones importantes del SARS-CoV-2 identificadas hasta ahora, se encuentran en el mismo tramo del genoma que codifica la conocida proteína de pico del microbio. Los científicos pueden simplemente apuntar a esta pieza de la geometría viral con un método alternativo llamado secuenciación de Sanger. Este método, que se utilizó como parte del esfuerzo que condujo a la secuenciación del genoma humano completo en 2003, todavía se utiliza en laboratorios de todo el mundo. A diferencia de los métodos de genoma completo que secuencian millones de fragmentos genéticos simultáneamente, el método Sanger secuencia un fragmento a la vez. Sanger no puede reemplazar la secuenciación del genoma completo, pero puede usarlo para análisis específicos a una fracción del costo. La gente lo ha estado usando en pequeños laboratorios durante décadas. Lo usaría para monitorear variantes conocidas, para calificar muestras para la secuenciación del genoma completo y para el rastreo de contactos de personas infectadas en hospitales ".

jueves, 17 de junio de 2021

UNA ADVERTENCIA DADA DESDE 2015 SOBRE EL PELIGRO DE EL CORONAVIRUS




El artículo siguiente fue publicado en la revista The Scientist el 16 de noviembre de 2015, por Jef Akst. En estos momento, donde ya hemos vivido con el ataque de un coronavirus por más de un años, nos hace pensar que, a pesar de todo no estábamos preparados. Es sorprendente la aclaración de que se estaban alterando genéticamente los Coronavirus para su estudio.


Ralph Baric, investigador de enfermedades infecciosas de la Universidad de Carolina del Norte, publicó la semana pasada (9 de noviembre) un estudio sobre los esfuerzos de su equipo para diseñar un virus con la proteína de superficie (proteínas pico o espina) del coronavirus SHC014, que se encuentra en murciélagos de herradura en China, y la columna vertebral de uno que causa el síndrome respiratorio agudo severo (SARS), similar al humano en ratones. El virus híbrido (alterados geneticamente) podría infectar las células de las vías respiratorias humanas y causar enfermedades en ratones, según los resultados del equipo, que se publicaron en Nature Medicine.
Los resultados demuestran la capacidad de la proteína de superficie SHC014 para unirse e infectar células humanas, validando las preocupaciones de que este virus, u otros coronavirus encontrados en especies de murciélagos, puedan ser capaces de dar el salto a las personas sin evolucionar primero en un huésped intermedio, informó Nature. También reavivan el debate sobre si esa información justifica el riesgo de tal trabajo. "Si el [nuevo] virus escapaba, nadie podría predecir la trayectoria", dijo a Nature Simon Wain-Hobson, virólogo del Instituto Pasteur de París.
En octubre de 2013, el gobierno de los EE. UU. Detuvo todos los fondos federales para estos estudios, con una preocupación particular en aumento sobre la influenza, el SARS y el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS). “Los NIH [Institutos Nacionales de Salud] han financiado estos estudios porque ayudan a definir la naturaleza fundamental de las interacciones patógeno-humano, permiten la evaluación del potencial pandémico de agentes infecciosos emergentes e informan los esfuerzos de preparación y salud pública”, dijo el director de los NIH, Francis Collins dijo en un comunicado en ese momento. "Estos estudios, sin embargo, también implican riesgos de bioseguridad, que deben entenderse mejor".
El estudio de Baric sobre el coronavirus quimérico SHC014 comenzó antes de que se anunciara la moratoria, y los NIH permitieron que continuara durante un proceso de revisión, que finalmente llevó a la conclusión de que el trabajo no estaba sujeto a las nuevas restricciones, dijo Baric a Nature. Pero algunos investigadores, como Wain-Hobson, no están de acuerdo con esa decisión.
El debate se reduce a cuán informativos son los resultados. "El único impacto de este trabajo es la creación, en un laboratorio, de un nuevo riesgo no natural", dijo a Nature Richard Ebright, biólogo molecular y experto en biodefensa de la Universidad de Rutgers.
Pero Baric y otros argumentaron la importancia del estudio. “[Los resultados] mueven este virus de un posible patógeno emergente a un peligro claro y presente”, dijo a Nature Peter Daszak, presidente de EcoHealth Alliance, que toma muestras de virus de animales y personas en puntos críticos de enfermedades emergentes en todo el mundo.

viernes, 4 de junio de 2021

PULMONES DE 100 AÑOS PRODUCEN MUESTRAS GENÉTICAS DE VIRUS DE LA GRIPE DE 1918

 


La pandemia de influenza de 1918 fue la pandemia respiratoria más mortal del siglo XX y determinó la composición genómica de los subsiguientes virus de influenza A humana (IAV). Las secuencias de ARN de tres conjuntos de pulmones conservados en formalina desde 1918 proporcionan nuevos conocimientos sobre la mortal pandemia.

   Tres adolescentes, dos soldados y un civil, estaban entre los 50 millones o más de víctimas estimadas de la pandemia de influenza A de 1918. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de las personas que murieron por el virus, los pulmones de los tres se salvaron y se conservaron en formalina durante más de cien años. Ahora, estos órganos están proporcionando pistas genéticas de por qué el virus se cobró tantas vidas.

   La pandemia de 1918, una enfermedad zoonótica que se cree que saltó a las personas desde las aves, fue una de las pandemias más mortíferas registradas. Especialmente letales fueron la segunda y tercera oleadas de casos, que se produjeron a partir del otoño de ese año. Es probable que las variantes del virus desempeñen un papel en los diferentes daños causados ​​por cada ola. Desafortunadamente, obtener secuencias de ARN viral a partir de muestras tan antiguas es técnicamente complicado. De hecho, hasta hace poco, la extracción de ARN de especímenes centenarios se habría considerado "una fantasía”.

   Incluso obtener muestras es difícil. Aun así, el equipo pudo obtener un total de 13 muestras de tejido pulmonar de personas que murieron entre 1900 y 1931 de especímenes que se encontraban en el Museo de Historia Médica de Berlín y en la colección de patología del Museo de Historia Natural de Viena; tres de ellos, todos de 1918, contenían ARN de influenza.

   Si bien el ARN estaba muy fragmentado, el equipo pudo reconstruir entre el 60 y el 90 por ciento de los genomas de los virus que mataron a los dos soldados y todo el genoma del virus que mató al civil. Las nuevas secuencias son todas de la primera ola de la pandemia, y cuando se comparan con las cepas descritas anteriormente de más adelante en la pandemia, insinúan cómo el virus puede haberse vuelto más letal. Por ejemplo, los dos genomas parciales de los soldados contienen secuencias que son más "parecidas a las de un pájaro", una señal de que las primeras versiones del virus pueden haber tenido más dificultades para infectar a las personas.

   Sin embargo, lo más revelador fue el genoma completo. A partir de él, los investigadores pudieron recrear el complejo de polimerasa del virus y compararlo cara a cara con el complejo de polimerasa resucitado de una cepa de virus previamente publicada secuenciada de una persona que murió en Alaska en noviembre de 1918. En cultivos celulares, el virus de la primera ola construyó ARN era menos eficiente para infectar que los virus de una ola posterior.

    La comparación de los genomas de la primera y la segunda onda muestra una variación en dos sitios del gen de la nucleoproteína asociada con la resistencia a la respuesta antiviral del huésped, lo que apunta a una posible adaptación a los seres humanos.

   El hecho de que pueda probar, in vitro, los efectos de una cepa 'extinta' tiene enormes implicaciones para comprender la evolución de la virulencia y las posibles contramedidas en caso de que encontremos otra epidemia de gripe.

   Es un trabajo absolutamente. Los investigadores han hecho de la recuperación de virus de ARN a partir de material de archivo un objetivo alcanzable.


martes, 1 de junio de 2021

LOS INVESTIGADORES DESARROLLAN UN MARCO PARA ESTUDIAR LA CONECTIVIDAD CEREBRAL EN ORGANISMOS VIVOS

 


Bramsh Chandio, un Ph.D. candidato en ingeniería de sistemas inteligentes, publicó un artículo en Nature Scientific Reports que establece un gran marco de análisis médico que se puede utilizar en neurociencia y neurología para estudiar la conectividad cerebral en organismos vivos.

El estudio, que fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, se centró en los marcadores de progresión de la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, el marco, llamado Bundle Analytics, o BUAN, se puede adaptar a cualquier trastorno neurológico o psiquiátrico. Los datos se pueden adquirir de forma segura en cualquier escáner de resonancia magnética mediante adquisiciones de imágenes por resonancia magnética de difusión (dMRI), que se utilizan para monitorear los accidentes cerebrovasculares y están ampliamente disponibles. De esta manera, BUAN puede ser una herramienta útil para múltiples dominios de la ciencia, la ingeniería y la medicina.

“Queríamos crear un marco genérico, premeditado, robusto y minuciosamente probado para estudiar las vías cerebrales in vivo que pudiera usarse para estudiar y encontrar los efectos de cualquier condición patológica o psicológica en la conectividad cerebral”, dijo Chandio.

El artículo, "Bundle analytics, un marco computacional para investigar las formas y perfiles de las vías cerebrales en las poblaciones", describe una herramienta de software robusta y fácil de usar que puede permitir a los neurocientíficos y neuroingenieros explorar las conexiones cerebrales de una manera segura y reproducible. El análisis de paquetes, o BUAN, proporciona un marco para los estudios tractoométricos del mundo real, que presentan mediciones microestructurales específicas del tracto de la materia blanca en el cerebro.

"Un psicólogo puede beneficiarse de BUAN para desarrollar una teoría sobre la función del cerebro", dijo Chandio. “Un neurólogo puede usarlo para encontrar qué vías cerebrales de un paciente tienen defectos o se desvían de la población normal. Se puede usar para estudios longitudinales para probar los efectos de un medicamento en una población, procedimientos neuroquirúrgicos, edad, etc. Un estudiante de medicina o neurociencia puede usar BUAN para estudiar y aprender las principales vías del cerebro, comprender la conectividad del cerebro e investigar la posibilidad de nuevas vías. Hay infinitas posibilidades para el uso práctico de BUAN en múltiples campos de la ciencia”.

Para fortalecer la reproducibilidad y la apertura en la ciencia, BUAN está disponible gratuitamente en DIPY, una biblioteca de software de imágenes médicas bien establecida y acreditada. Esto permite que los científicos de datos y los desarrolladores de software amplíen el marco utilizando prácticas estándar de ingeniería de software.

Chandio y sus colegas se están comunicando actualmente con centros de imágenes médicas, clínicas y compañías farmacéuticas para implementar BUAN en su práctica diaria para mejorar el tratamiento y la atención del paciente.

"Esta investigación representa un importante paso adelante en la comprensión de cómo funciona el cerebro y cómo las diferentes enfermedades lo afectan. Este tipo de herramientas se encuentra en el centro de la misión de nuestra escuela y refuerza nuestro liderazgo cuando se trata de desarrollar la tecnología de atención médica del mañana”.

¿SERÁN EFICIENTES LAS VACUNAS ANTERIORES PARA LA VARIANTE DELTA?

  Los científicos tratan de averiguar por qué se extienden tan rápido las mutaciones de la variedad delta del SARS-CoV-2. También intentan a...