Los científicos quieren llegar a predecir las pandemias, como se hace con los tornados

Los investigadores quieren construir una especie sistema meteorológico para los virus. Requeriría una gran inversión financiera, además de la participación de médicos, hospitales y bancos de sangre.

El verano pasado, Michael Mina llegó a un acuerdo con una empresa de almacenamiento frigorífico. Como muchos de sus clientes eran restaurantes que estaban cerrados, la empresa tenía congeladores de sobra. Y Mina, investigador de Salud Pública en la Escuela de Salud Pública T. H. Chan de la Universidad de Harvard, tenía medio millón de viales de plasma de sangre humana que llegaban de todo Estados Unidos a su laboratorio. Algunas muestras se remontaban a los despreocupados días de enero de 2020.

Los viales, que ahora se encuentran en tres congeladores enormes ubicados afuera del laboratorio de Mina, son el centro de un proyecto piloto de lo que él y sus colaboradores definen como el Observatorio Inmunológico Global. Imaginan un inmenso sistema de vigilancia que pueda analizar la sangre de todo el mundo para detectar la presencia de anticuerpos contra cientos de virus a la vez. Así, cuando la próxima pandemia nos sorprenda, los científicos dispondrán de información detallada y en tiempo real sobre cuántas personas se han contagiado del virus y cómo han respondido sus organismos.

El observatorio incluso podría emitir alertas con antelación, como sucede con las alertas de tornado. Si bien este sistema de vigilancia no detectaría los nuevos virus o variantes de manera directa, sí podría mostrar cuando un gran número de personas empiece a adquirir inmunidad a un tipo de virus concreto.

El sistema inmunitario humano guarda un registro de los agentes patógenos con los que se ha encontrado en el pasado, en forma de anticuerpos que luchan contra ellos y permanecen en nuestro organismo de por vida. Al analizar estos anticuerpos, los científicos pueden obtener una instantánea de los virus de la gripe que has padecido, del rinovirus que te afectó el otoño pasado o incluso pueden saber si tuviste un virus sincitial respiratorio en tu infancia. Incluso las infecciones que nunca te enfermaron pueden detectarse por este método de diagnóstico, conocido como prueba serológica.

“Todos somos como pequeñas grabadoras”, que llevan un registro de los virus sin darse cuenta, afirmó Mina.

Patrones de detección

Este tipo de lectura del sistema inmunitario es diferente de una prueba que busca una infección viral activa. El sistema inmunitario empieza a producir anticuerpos una o dos semanas después de que desarrollamos una infección; en cambio, la serología es retrospectiva, ya que analiza lo que hemos contraído antes. Además, los virus muy relacionados entre sí pueden producir respuestas similares, ya que generan anticuerpos que se unen a los mismos tipos de proteínas virales. Esto significa que los ensayos deben diseñarse con sumo cuidado para distinguir entre, por ejemplo, coronavirus distintos.

Sin embargo, según Derek Cummings, investigador de salud pública de la Universidad de Florida, la serología descubre cosas que no revelan las pruebas para detectar virus. Con una extensa base de datos de muestras y detalles clínicos, los científicos pueden empezar a detectar patrones en la respuesta del sistema inmunitario de una persona sin síntomas, en comparación con un individuo que lucha por eliminar el virus. La serología también puede advertir, antes de que comience un brote, si una población tiene una inmunidad fuerte contra un determinado virus o si, por el contrario, esta es muy baja y puede representar un peligro.

“Queremos entender lo que ha ocurrido en una población y cuán preparada está para los futuros ataques de un patógeno específico”, explicó Cummings.

Esta estrategia también podría identificar sucesos en el ecosistema viral que de otro modo pueden pasar inadvertidos, señaló Cummings. Por ejemplo, el brote de zika de 2015 fue detectado por médicos en Brasil que observaron un grupo de bebés cuya cabeza era anormalmente pequeña y que nacieron entre siete y nueve meses después de que sus madres se contagiaron. “Un observatorio serológico podría haber detectado esto antes”, afirmó.

Los estudios serológicos suelen ser pequeños y difíciles de organizar, ya que requieren la extracción de sangre de voluntarios. Sin embargo, desde hace varios años, Mina y sus colegas han debatido la idea de un sistema de vigilancia extenso y automático que utilice las muestras sobrantes de las pruebas rutinarias de laboratorio.

“De haber tenido este sistema en 2019, cuando el virus llegó a Estados Unidos habríamos tenido acceso a datos que nos habrían permitido ver cómo circulaba en la ciudad de Nueva York, por ejemplo, sin tener que hacer nada diferente”, comentó Mina.

Aunque el observatorio no habría podido identificar el nuevo coronavirus, habría revelado un número inusualmente alto de contagios de la familia de los coronavirus, que incluye los que causan los resfriados comunes. Es posible que también mostrara que el nuevo coronavirus interactuaba con el sistema inmunitario de los pacientes de manera inesperada, lo que dio lugar a marcadores reveladores en la sangre. Esa habría sido una señal para iniciar la secuenciación genética de las muestras de los pacientes, con el fin de identificar al culpable, y podría haber proporcionado motivos para cerrar la ciudad antes, dijo Mina (del mismo modo, la serología no podría detectar la aparición de una nueva versión del virus, como las variantes contagiosas del coronavirus que se descubrieron en Sudáfrica e Inglaterra antes de extenderse a otros lugares. Para ello, los investigadores deben recurrir a la secuenciación genómica estándar de las muestras de las pruebas del virus).

Una inversión poderosa

El observatorio debe tener convenios con hospitales, bancos de sangre y otras fuentes de sangre, así como un sistema para obtener el consentimiento de pacientes y donantes. Además, está el problema del financiamiento, señaló Alex Greninger, experto en virus de la Universidad de Washington. Es poco probable que las compañías de seguros médicos asuman esos costos, ya que los médicos no suelen utilizar las pruebas serológicas para tratar a los pacientes.

Mina calculó que el observatorio costaría unos 100 millones de dólares para empezar a funcionar. Señaló que, según sus cálculos, el gobierno federal ha asignado más del doble de esa cantidad a la empresa de diagnósticos Ellume para producir suficientes pruebas rápidas de COVID-19 a fin de cubrir la demanda estadounidense durante solo unos cuantos días. Mencionó que un observatorio de patógenos es como un sistema de previsión meteorológica que se nutre de un gran número de boyas y sensores en todo el mundo e informa de manera pasiva sobre los acontecimientos en el lugar y el momento en que se producen. Estos sistemas han sido financiados por subvenciones gubernamentales y son ampliamente valorados.

El poder de predicción de la serología merece la pena la inversión, afirma Jessica Metcalf, epidemióloga de Princeton e integrante del equipo del observatorio. Hace unos años, ella y sus colaboradores descubrieron en un estudio más pequeño que la inmunidad al sarampión era inquietantemente baja en Madagascar. De hecho, en 2018 se produjo un brote que mató a más de 1000 personas.

Ahora, el medio millón de muestras de plasma que están en los congeladores de Mina y que el año pasado fueron recogidas por la empresa Octapharma en centros de todo el país, empiezan a ser sometidas a pruebas serológicas centradas en el nuevo coronavirus y que son financiadas por una subvención de dos millones de dólares de Open Philanthropy. Las pruebas tuvieron que esperar a que los investigadores montaran una nueva instalación de pruebas robótica y procesaran las muestras, pero ahora trabajan con sus primeros lotes.

El equipo espera utilizar estos datos para mostrar cómo fluyó el virus en Estados Unidos, semana a semana, y cómo ha crecido y cambiado la inmunidad a la covid. También esperan que despierte el interés por el uso de la serología para iluminar el tránsito de muchos más virus.

“La gran idea es mostrar al mundo que no es necesario gastar grandes cantidades de dinero para hacer este tipo de trabajo”, dijo Mina. “Deberíamos hacer esto todo el tiempo”.