Investigadores descubren evidencia de una gran epidemia de coronavirus hace 20.000 años

Al estudiar los genomas de los humanos modernos de 26 poblaciones de todo el mundo, los investigadores descubrieron la “huella” genética de un antiguo brote de coronavirus. Estudios como este podrían ayudar a identificar virus que han causado epidemias en el pasado distante y pueden hacerlo en el futuro.

Un nuevo estudio en coautoría de un investigador de la Universidad de Arizona descubrió que una epidemia de coronavirus estalló en la región de Asia oriental hace más de 20.000 años, con rastros del brote evidentes en la composición genética de las personas de esa área.

En un artículo publicado en Biología actual, los investigadores analizaron los genomas de más de 2500 humanos modernos de 26 poblaciones de todo el mundo, para comprender mejor cómo los humanos se han adaptado a los brotes históricos de coronavirus. El equipo, codirigido por investigadores de la Universidad de Arizona y la Universidad de Adelaide, utilizó métodos computacionales para descubrir rastros genéticos de adaptación a los coronavirus, la familia de virus responsable de tres brotes importantes en los últimos 20 años, incluido el actual COVID-19 pandemia.

En los últimos 20 años, ha habido tres brotes de coronavirus graves epidémicos: SARS-CoV que provocó el síndrome respiratorio agudo severo, que se originó en China en 2002 y mató a más de 800 personas; MERS-CoV que conduce al síndrome respiratorio de Oriente Medio, que mató a más de 850 personas; y SARS-CoV-2 dando lugar a COVID-19, que ha matado a 3,8 millones de personas.

Pero este estudio de la evolución del genoma humano ha revelado otra gran epidemia de coronavirus que estalló miles de años antes.

“Es como encontrar huellas de dinosaurios fosilizados en lugar de encontrar huesos fosilizados directamente”, dijo David Enard, profesor del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de Arizona y uno de los autores principales del estudio. “No encontramos el virus antiguo directamente, sino que encontramos firmas de la selección natural que impuso a los genomas humanos en el momento de una epidemia antigua”.

David Enard

David Enard es profesor asistente en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva. Su grupo de investigación estudia la adaptación en los genomas de humanos y otros vertebrados con un enfoque particular en la adaptación en respuesta a epidemias antiguas. Crédito: Cortesía de David Enard

El equipo sintetizó proteínas humanas y del SARS-CoV-2, sin utilizar células vivas, y demostró que estas interactuaban directa y específicamente apuntando a la naturaleza conservada del mecanismo que utilizan los coronavirus para invadir las células. Los genomas humanos modernos contienen información evolutiva que se remonta a cientos de miles de años, incluidas adaptaciones fisiológicas e inmunológicas que han permitido a los humanos sobrevivir a nuevas amenazas, incluidos los virus.

Los resultados revelaron que los antepasados ​​de las personas del este de Asia experimentaron una epidemia de una enfermedad inducida por coronavirus similar a COVID-19. La gente de Asia oriental proviene del área que ahora es China, Japón, Mongolia, Corea del Norte, Corea del Sur y Taiwán.

Para invadir las células, un virus debe unirse e interactuar con proteínas específicas producidas por la célula huésped conocidas como proteínas de interacción viral o VIP. Los investigadores encontraron signos de adaptación en 42 genes humanos diferentes que codifican VIP, lo que sugiere que los antepasados ​​de los asiáticos orientales modernos fueron expuestos por primera vez a los coronavirus hace más de 20.000 años.

“Encontramos que los 42 VIP son principalmente activos en los pulmones, el tejido más afectado por los coronavirus, y confirmamos que interactúan directamente con el virus subyacente a la pandemia actual”, dijo la primera autora del artículo, Yassine Souilmi, de la Facultad de Biología de la Universidad de Adelaida. Ciencias.

Además de los VIP, que se encuentran en la superficie de una célula huésped y son utilizados por los coronavirus para ingresar a la célula, los virus interactúan con muchas otras proteínas celulares una vez dentro.

“Descubrimos que los genes humanos que codifican proteínas que previenen o ayudan al virus a multiplicarse han experimentado una selección mucho más natural hace unos 25.000 años de lo que normalmente cabría esperar”, dijo Enard.

El trabajo muestra que a lo largo de la epidemia, la selección favoreció ciertas variantes de genes humanos involucrados en las interacciones virus-célula que podrían haber conducido a una enfermedad menos grave. El estudio de las “huellas” dejadas por los virus antiguos puede ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo los genomas de diferentes poblaciones humanas se adaptaron a los virus que han surgido como importantes impulsores de la evolución humana.

Otros estudios independientes han demostrado que las mutaciones en los genes VIP pueden mediar la susceptibilidad al coronavirus y también la gravedad de los síntomas de COVID-19. Y varios VIP se están utilizando actualmente en tratamientos farmacológicos para COVID-19 o forman parte de ensayos clínicos para un mayor desarrollo de fármacos.

“Nuestras interacciones pasadas con virus han dejado señales genéticas reveladoras que podemos aprovechar para identificar genes que influyen en la infección y la enfermedad en las poblaciones modernas, y pueden informar los esfuerzos de reutilización de fármacos y el desarrollo de nuevos tratamientos”, dijo el coautor del estudio Ray Tobler de la Universidad. de la Facultad de Ciencias Biológicas de Adelaida.

“Al descubrir los genes previamente afectados por brotes virales históricos, nuestro estudio apunta a la promesa de los análisis genéticos evolutivos como una nueva herramienta para combatir los brotes del futuro”, dijo Souilmi.

Los autores del estudio dicen que su investigación podría ayudar a identificar virus que han causado epidemias en el pasado distante y pueden hacerlo en el futuro. Estudios como el suyo ayudan a los investigadores a compilar una lista de virus potencialmente peligrosos y luego desarrollar diagnósticos, vacunas y medicamentos para el caso de que regresen.

Referencia: “Una antigua epidemia viral que involucró genes que interactúan con el coronavirus del huésped hace más de 20.000 años en el este de Asia” por Yassine Souilmi, M. Elise Lauterbur, Ray Tobler, Christian D. Huber, Angad S. Johar, Shayli Varasteh Moradi, Wayne A. Johnston, Nevan J. Krogan, Kirill Alexandrov y David Enard, 24 de junio de 2021, Biología actual.
DOI: 10.1016 / j.cub.2021.05.067


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

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