Análisis genómico revela las especies animales vulnerables a la infección por SARS-CoV-2

Un nuevo estudio genómico clasifica el potencial de la proteína espicular del SARS-CoV-2 para unirse al sitio del receptor ACE2 en 410 animales vertebrados


Los humanos no son la única especie que enfrenta una amenaza potencial del SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus que causa el COVID-19, según un nuevo estudio de la Universidad de California en Davis.


Un equipo internacional de científicos utilizó el análisis genómico para comparar el principal receptor celular del virus en los seres humanos, la enzima convertidora de angiotensina-2 o ACE2, en 410 especies diferentes de vertebrados, incluidos aves, peces, anfibios, reptiles y mamíferos.


La ACE2 se encuentra normalmente en muchos tipos diferentes de células y tejidos, incluidas las células epiteliales de la nariz, la boca y los pulmones. En los seres humanos, 25 aminoácidos de la proteína ACE2 son importantes para que el virus se una y entre en las células.



Los investigadores utilizaron estos 25 aminoácidos secuencias de la proteína de ACE2, y el modelado de la estructura de proteína predicha junto con la proteína espicular del SARS-CoV-2, para evaluar cómo muchos de estos aminoácidos se encuentran en la proteína de ACE2 de las diferentes especies.


"Se predice que los animales con los 25 residuos de aminoácidos que coinciden con la proteína humana tienen el mayor riesgo de contraer SARS-CoV-2 a través de ACE2", dijo Joana Damas, primera autora del artículo e investigadora asociada postdoctoral en UC Davis. "Se prevé que el riesgo disminuya cuanto más difieran los residuos de unión a ACE2 de la especie de los humanos".


Aproximadamente el 40 por ciento de las especies potencialmente susceptibles al SARS-CoV-2 están clasificadas como "amenazadas" por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y pueden ser especialmente vulnerables a la transmisión de persona a animal. El estudio aparece en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.


“Los datos proporcionan un punto de partida importante para identificar poblaciones animales vulnerables y amenazadas en riesgo de infección por SARS-CoV-2”, dijo Harris Lewin, autor principal del estudio y profesor distinguido de evolución y ecología en UC Davis. "Esperamos que inspire prácticas que protejan la salud humana y animal durante la pandemia".


Especies en peligro de extinción que se prevé que estén en riesgo

Se predice que varias especies de primates en peligro crítico, como el gorila occidental de las tierras bajas, el orangután de Sumatra y el gibón de mejillas blancas del norte, tienen un riesgo muy alto de infección por SARS-CoV-2 a través de su receptor ACE2.


Los primates y los grandes simios del Viejo Mundo tienen aminoácidos idénticos en el sitio de unión a los humanos y se predice que tienen un alto riesgo de infección por SARS-CoV-2. (Infografía de Matt Verdolivo / UC Davis)
Los primates y los grandes simios del Viejo Mundo tienen un alto riesgo de infección por SARS-CoV-2. (Infografía de Matt Verdolivo / UC Davis)

Otros animales marcados como de alto riesgo incluyen mamíferos marinos como ballenas grises y delfines nariz de botella, así como hámsteres chinos.


Se descubrió que los animales domésticos como gatos, ganado vacuno y ovino tenían un riesgo medio, y se encontró que los perros, caballos y cerdos tenían un riesgo bajo de unión a ACE2. La forma en que esto se relaciona con la infección y el riesgo de enfermedad debe determinarse mediante estudios futuros, pero para aquellas especies que tienen datos de infectividad conocidos, la correlación es alta.


En casos documentados de infección por SARS-COV-2 en visones, gatos, perros, hámsteres, leones y tigres, el virus puede estar utilizando receptores ACE2 o pueden utilizar receptores distintos de ACE2 para acceder a las células huésped. Una menor propensión a la unión podría traducirse en una menor propensión a la infección, o una menor capacidad para que la infección se propague en un animal o entre animales una vez establecida.


Debido al potencial de que los animales contraigan el nuevo coronavirus de los humanos, y viceversa, instituciones como el Zoológico Nacional y el Zoológico de San Diego, que contribuyeron con material genómico al estudio, han fortalecido los programas para proteger tanto a los animales como a los humanos.


"Las enfermedades zoonóticas y cómo prevenir la transmisión de humano a animal no es un desafío nuevo para los zoológicos y los profesionales del cuidado animal", dijo el coautor Klaus-Peter Koepfli, científico investigador principal de la Escuela de Conservación Smithsonian-Mason y ex biólogo conservacionista del Centro para la supervivencia de especies del Instituto de Biología de la Conservación y Centro para la Genómica de la Conservación. "Esta nueva información nos permite enfocar nuestros esfuerzos y planificar en consecuencia para mantener a los animales y humanos seguros".


Los autores instan a tener precaución contra la sobreinterpretación de los riesgos animales predichos en función de los resultados computacionales, señalando que los riesgos reales solo pueden confirmarse con datos experimentales adicionales. La lista de animales se puede encontrar aquí.


La investigación ha demostrado que el antepasado inmediato del SARS-CoV-2 probablemente se originó en una especie de murciélago. Se descubrió que los murciélagos tenían un riesgo muy bajo de contraer el nuevo coronavirus a través de su receptor ACE2, lo que es consistente con los datos experimentales reales.


Aún no se sabe si los murciélagos transmitieron directamente el nuevo coronavirus directamente a los humanos, o si pasó a través de un huésped intermedio, pero el estudio respalda la idea de que uno o más huéspedes intermedios estuvieron involucrados. Los datos permiten a los investigadores determinar qué especies podrían haber servido como huésped intermedio en la naturaleza, ayudando a los esfuerzos para controlar un futuro brote de infección por SARS-CoV-2 en poblaciones humanas y animales.





Fuente: University of California Davis

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