Desde el estallido de la pandemia de COVID-19 hace unos meses, médicos e investigadores se han estado preguntando por las causas que se ocultan tras los dispares efectos de la infección, cuyo espectro abarca desde la absoluta ausencia de síntomas hasta cuadros de suma gravedad como, por ejemplo, el síndrome de dificultad respiratoria aguda, que provocan la muerte en no pocas ocasiones. ¿Qué explica semejante variabilidad? ¿Reside la respuesta en nuestros genes?
Los receptores TLR
Los coronavirus han suscitado tales preguntas desde hace más de 15 años. En un primer estudio sobre el brote de síndrome respiratorio agudo grave (SARS) acaecido en 2003, Ralph Baric y sus colaboradores de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill descubrieron que la inactivación de un gen causada por una mutación convertía a los ratones en altamente sensibles al SARS-CoV, el coronavirus causante de la enfermedad. El gen en cuestión, el TICAM2, codifica una proteína auxiliar que interviene en la activación de una familia de receptores, la de los receptores de tipo toll (TLR, por su sigla en inglés). Estos se hallan implicados en los mecanismos de la inmunidad innata, que constituye la primera línea de defensa contra los microbios patógenos.
Ahora el foco de atención se ha desplazado hacia el SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus responsable de la COVID-19, pero los TLR han acaparado de nuevo el interés, esta vez a raíz de los intentos por explicar el marcado predominio del sexo masculino entre las personas que padecen una infección grave.
Según un estudio epidemiológico de ámbito nacional hecho en Francia y publicado el pasado 23 de abril, hasta el 73 por ciento de los ingresados por COVID-19 en las unidades de cuidados intensivos de ese país fueron varones. Diferencias de hábitos y de carácter hormonal explicarían en parte esa preponderancia, pero los genes tendrían algo que ver también en la situación. A diferencia de los hombres, las mujeres poseen dos cromosomas X, por lo que cuentan con el doble de copias del gen TLR7, un detector esencial de la actividad vírica que refuerza la capacidad de respuesta inmunitaria.
Los grupos sanguíneos
La genética de los grupos sanguíneos también parece aportar pistas sobre el riesgo de que una persona padezca una infección grave por el coronavirus. A finales de marzo, Peng George Wang, de la Universidad Meridional de Ciencias y Tecnología de China, dio a conocer los resultados de un estudio de su equipo, no sometido aún a revisión externa, en el que comparaban la distribución de los grupos sanguíneos en 2173 pacientes con COVID-19 atendidos en tres hospitales de las ciudades de Wuhan y Shenzhen con la de otros ciudadanos no infectados de esas zonas. El grupo sanguíneo A estaría asociado con un riesgo mayor de contraer el virus, a la inversa que el tipo O, que conferiría más protección por razones que todavía se desconocen.
El brote de SARS de la década pasada ofrece lecciones. Los grupos sanguíneos ABO se basan en dos tipos de glúcidos (o azúcares) presentes en la superficie de los glóbulos rojos. El primero corresponde al tipo A y el segundo al tipo B. Cada molécula de azúcar es sintetizada por una enzima cuyo gen está presente en dos formas (una es la responsable del tipo A y la otra la del tipo B). Una tercera codifica una versión inactiva de la enzima: el tipo O (del alemán ohne, «sin»). La persona portadora de las dos variantes enzimáticas activas, A y B, tiene la sangre del tipo AB.
Ambos glúcidos, el A y el B, actúan como antígenos, esto es, desencadenan la producción de anticuerpos que reconocen los antígenos de los que el individuo carece, razón por la cual hay que extremar las precauciones en las transfusiones sanguíneas. En el sistema ABO, la sangre del tipo O es la más rica en anticuerpos, puesto que contiene al mismo tiempo anticuerpos anti-A y anti-B, mientras que la sangre del tipo AB no posee ninguno.
En 2008, Jacques Le Pendu, de la Universidad de Nantes, y sus colaboradores investigaron un modelo in vitrodel SARS-CoV. Averiguaron que el anticuerpo anti-A neutraliza la unión de la proteína S del virus al receptor de la ACE2 (enzima convertidora de la angiotensina, por sus siglas en inglés), un paso necesario para que la infección de la célula se consume (en cuanto al anticuerpo anti-B, aún no se dispone de datos).
ACE1 frente a ACE2
Otra proteína muy cercana a la ACE2 implicada en el control de la presión arterial es la enzima convertidora de la angiotensina de tipo 1 (ACE1). El gen ACE1 de esta última es polimórfico, es decir, existen diversas variantes (o alelos) del mismo, de las cuales la D está asociada con una expresión reducida del gen afín ACE2. Como resultado, las células portadoras del gen ACE1 D poseen menos receptores que sirvan como puerta de entrada para el virus SARS-CoV. La frecuencia de la variante ACE1 D no es igual en todos los países, sobre todo en Europa, lo cual plantea la pregunta de si la distribución geográfica de esta variante no pudiera estar interrelacionada con la prevalencia de la COVID-19. ¿Reflejaría esta la epidemiología de la infección a escala mundial? Las investigaciones del equipo encabezado por Marc De Buyzere, en la Universidad de Gante, apuntan en esa dirección.
Con datos de 25 países (de Portugal a Estonia y de Turquía a Finlandia), los investigadores belgas han calculado que el 38 por ciento de la variabilidad en la prevalencia de la enfermedad se explica por la frecuencia del alelo D de ACE1. Es más, en las estadísticas de mortalidad se observa una correlación similar. También destacan que el alelo D es poco frecuente en la población de dos países asiáticos que han sido afectados gravemente por el SARS-CoV-2.
Otro componente genético que podría explicar la vulnerabilidad ante el nuevo coronavirus son los genes que codifican los antígenos leucocíticos humanos (HLA, por su sigla en inglés), un conjunto de proteínas que impide que el sistema inmunitario ataque al propio organismo. Dichas proteínas constituyen el complejo principal de histocompatibilidad (MHC, por su sigla en inglés), que marca todas las células y tejidos propios y los diferencia de todo aquello que no lo es. Reid Thompson y sus colaboradores de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón, en Portland, han descubierto un vínculo entre ciertos genes HLA y la gravedad de la COVID-19.
Las personas portadoras de la variante HLA-B*46:01 parecen ser especialmente vulnerables al SARS-CoV-2, como ya se demostró en su momento con el SARS-CoV. En cambio, la variante HLA-B*15:03 conferiría cierto grado de protección. Según los investigadores, la determinación de la dotación de genes HLA de una persona, por medio de un análisis rápido y económico, ayudaría a predecir mejor la gravedad de la infección y a detectar aquellas personas en que sería prioritaria la vacunación.
Proyectos de envergadura
Para saber más acerca de las variantes genéticas que tienen influencia en la infección por el SARS-CoV-2, hay en marcha multitud de proyectos. En uno de ellos, Andrea Ganna, de la Universidad de Helsinki, ha lanzado la COVID-19 Host Genetics Initiative, que pretende aunar los esfuerzos de la comunidad internacional de genetistas que trabajan en esta cuestión. Por su parte, Jean-Laurent Casanova, del parisino hospital pediátrico Necker y de la Universidad Rockefeller en Nueva York, coordina un proyecto similar que persigue el descubrimiento de las variantes genéticas que favorecen las formas más graves de la COVID-19 en las personas menores de 50 años.
No cabe duda de que no somos iguales ante el SARS-CoV-2, pero si descubrimos qué origina tales diferencias tal vez podamos paliarlas.
Loïc Mangin
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