Un número masivo de nuevas infecciones por Covid-19 son de personas no vacunadas, que a su vez son los principales responsables de las nuevas variantes

El aumento de las variantes del coronavirus ha puesto de relieve la enorme influencia que tiene la biología evolutiva en la vida diaria. Pero cómo las mutaciones, el azar y la selección natural producen variantes es un proceso complicado, y ha habido mucha confusión sobre cómo y por qué surgen nuevas variantes.

Hasta hace poco, el ejemplo más famoso de evolución rápida era la historia de la polilla moteada. A mediados de la década de 1800, las fábricas en Manchester, Inglaterra, comenzaron a cubrir el hábitat de la polilla con hollín, y el color blanco normal de la polilla las hizo visibles para los depredadores. Pero algunas polillas tenían una mutación que las oscurecía. Como estaban mejor camuflados en su nuevo mundo, podían evadir a los depredadores y reproducirse más que sus contrapartes blancas.

Somos un biólogo evolutivo y un epidemiólogo de enfermedades infecciosas en la Universidad de Pittsburgh que trabajamos juntos para rastrear y controlar la evolución de patógenos. Durante el último año y medio, hemos estado siguiendo de cerca cómo el coronavirus ha adquirido diferentes mutaciones en todo el mundo.

Es natural preguntarse si las vacunas Covid-19 altamente efectivas están dando lugar a la aparición de variantes que evaden la vacuna, como las polillas con pimientos oscuros que evadieron a las aves que las cazaban. Pero con poco menos del 40% de las personas en el mundo que han recibido una dosis de una vacuna, solo el 2% en los países de bajos ingresos, y casi un millón de nuevas infecciones ocurren a nivel mundial todos los días , la aparición de nuevas variantes más contagiosas, como Delta, está siendo impulsado por una transmisión incontrolada, no por vacunas.

Para cualquier organismo, incluido un virus, copiar su código genético es la esencia de la reproducción, pero este proceso suele ser imperfecto. Los coronavirus usan ARN para su información genética, y copiar ARN es más propenso a errores que usar ADN. Los investigadores han demostrado que cuando el coronavirus se replica, alrededor del 3% de las nuevas copias de virus tienen un nuevo error aleatorio, también conocido como mutación.

Cada infección produce millones de virus dentro del cuerpo de una persona, lo que da lugar a muchos coronavirus mutados. Sin embargo, la cantidad de virus mutados se ve eclipsada por la cantidad mucho mayor de virus que son iguales a la cepa que inició la infección.

Casi todas las mutaciones que ocurren son fallos inofensivos que no cambian el funcionamiento del virus y, de hecho, otras lo dañan. Una pequeña fracción de los cambios puede hacer que el virus sea más infeccioso, pero estos mutantes también deben tener suerte. Para dar lugar a una nueva variante, debe saltar con éxito a una nueva persona y replicar muchas copias.

La mayoría de los virus en una persona infectada son genéticamente idénticos a la cepa que inició la infección. Es mucho más probable que una de estas copias, que no es una mutación rara, se transmita a otra persona. Las investigaciones han demostrado que casi ningún virus mutado se transmite de su anfitrión original a otra persona.

E incluso si un nuevo mutante causa una infección, los virus mutantes generalmente son superados en número por los virus no mutantes en el nuevo huésped y , por lo general, no se transmiten a la siguiente persona.

Las pequeñas probabilidades de que se transmita un mutante se denominan “cuello de botella poblacional“. El hecho de que sea solo un pequeño número de virus los que inicien la próxima infección es el factor aleatorio crítico que limita la probabilidad de que surjan nuevas variantes. El nacimiento de cada nueva variante es un evento casual que involucra un error de copia y un evento de transmisión poco probable. De los millones de copias de coronavirus en una persona infectada, las probabilidades son remotas de que un mutante en mejor forma se encuentre entre los pocos que se propaguen a otra persona y se amplifique en una nueva variante.

Desafortunadamente, la propagación incontrolada de un virus puede superar incluso los cuellos de botella más estrechos. Si bien la mayoría de las mutaciones no tienen ningún efecto sobre el virus, algunas pueden y han aumentado el nivel de contagio del coronavirus. Si una cepa de rápida propagación puede causar una gran cantidad de casos de Covid-19 en algún lugar, comenzará a competir con cepas menos contagiosas y generará una nueva variante, tal como lo hizo la variante Delta.

Muchos investigadores están estudiando qué mutaciones conducen a versiones más transmisibles del coronavirus. Resulta que las variantes tienden a tener muchas de las mismas mutaciones que aumentan la cantidad de virus que produce una persona infectada. Con más de un millón de nuevas infecciones que ocurren todos los días y miles de millones de personas aún sin vacunar, los huéspedes susceptibles rara vez escasean. Entonces, la selección natural favorecerá mutaciones que pueden explotar a todas estas personas no vacunadas y hacer que el coronavirus sea más transmisible.

En estas circunstancias, la mejor forma de frenar la evolución del coronavirus es reducir el número de infecciones.

La variante Delta se ha extendido por todo el mundo y las próximas variantes ya están en aumento. Si el objetivo es limitar las infecciones, las vacunas son la respuesta.

Aunque las personas vacunadas aún pueden infectarse con la variante Delta, tienden a experimentar infecciones más breves y leves que las personas no vacunadas. Esto reduce en gran medida las posibilidades de que cualquier virus mutado, ya sea uno que haga que el virus sea más transmisible o uno que le permita superar la inmunidad de las vacunas, pase de una persona a otra.

Eventualmente, cuando casi todo el mundo tenga alguna inmunidad al coronavirus debido a la vacunación, los virus que rompan esta inmunidad podrían obtener una ventaja competitiva sobre otras cepas. Teóricamente es posible que en esta situación, la selección natural dé lugar a variantes que pueden infectar y causar enfermedades graves en las personas vacunadas.

Sin embargo, estos mutantes aún deben escapar del cuello de botella de la población. Es poco probable que la inmunidad inducida por vacunas sea el actor principal en la aparición de variantes siempre que se produzcan muchas infecciones nuevas. Es simplemente un juego de números y, por ahora, el modesto beneficio que el virus obtendría de la evasión de vacunas se ve eclipsado por las grandes oportunidades de infectar a personas no vacunadas.

El mundo ya ha sido testigo de la relación entre el número de infecciones y el aumento de mutantes. El coronavirus permaneció esencialmente sin cambios durante meses hasta que la pandemia se salió de control. Con relativamente pocas infecciones, el código genético tenía oportunidades limitadas de mutar. Pero a medida que los grupos de infecciones explotaron, el virus lanzó los dados millones de veces y algunas mutaciones produjeron mutantes más aptos.

La mejor manera de detener las nuevas variantes es detener su propagación, y la respuesta es la vacunación.

*Vaughn Cooper, profesor de Microbiología y Genética Molecular, Universidad de Pittsburgh

**Lee Harrison, profesor de Epidemiología, Medicina y Enfermedades Infecciosas y Microbiología, Universidad de Pittsburgh