¿Por qué el coronavirus golpea a unos más que a otros?

La imagen muestra los anticuerpos (en forma de Y) que reaccionan ante una infección provocada por el nuevo coronavirus SARS-CoV-2. Los anticuerpos se unen a antígenos específicos, como las proteínas víricas, señalando así los virus para que sean destruidos por otras células inmunitarias. La ilustración muestra el virus intacto (izquierda) y en el proceso de destrucción (derecha). Este proceso está determinado por la respuesta inmunitaria de cada organismo Keystone / Kateryna Kon

Los factores de riesgo en el desarrollo de una forma severa de COVID-19 logran identificarse mejor con el paso de los días. Dos estudios, en los que participaron también científicos suizos, sugieren que los genes y la tasa de glucosa juegan un rol preponderante en la evolución de la enfermedad.

Los diferentes niveles de gravedad de la enfermedad que provoca el Sars-CoV-2 crearon perplejidad, por cierto tiempo, tanto entre investigadores como en el mundo médico.  Se dan casos de jóvenes con plena salud que deben ser atendidos en cuidados intensivos, en tanto gente de edad que solo padeció de un resfrío o, incluso, personas afectadas de cáncer que resultaron asintomáticas.

Al inicio de la pandemia, la población de más de 65 años o aquellas personas aquejadas de ciertas enfermedades (cáncer, diabetes, patologías de corazón o pulmonares) parecían desarrollar, más a menudo, formas graves de COVID-19. Sin embargo, la edad media de los pacientes ingresados en el hospital ha disminuido desde entonces.

Diversos estudios trataron de explicar ese cambio: algunos señalaron la débil tasa de vacunación de jóvenes, otros, lo asociaron a la aparición de la variante Delta, más contagiosa. La edad y el estado de salud de los contagios con Sars-CoV-2 ya no se consideran como los únicos factores que pueden influir en la evolución de la enfermedad.

Nuevos estudios que incluyen a científicos (as) suizos subrayan dos factores de riesgo mayor: los genes y los niveles de glucosa en la sangre. Estos descubrimientos fueron posibles gracias al empleo de la inteligencia artificial (IA) y a sus técnicas de aprendizaje automático. Procedimiento que podría permitir identificar mejor a las personas más vulnerables, que necesitarían, por consiguiente, una atención prioritaria.

La importancia de los genes

Cuando la primera ola de COVID-19 se extendió en Suiza, el médico Dimitri Patriki, del Hospital Cantonal de Baden, comenzó a tratar a familias enteras muy afectadas por la enfermedad, aunque no tuvieran antecedentes médicos de otras dolencias. Se preguntó entonces si los genes podrían tener una influencia y consultó a Bettina Heidecker, experta en enfermedades autoinmunes del Hospital Charité de Berlín. «Conozco a Bettina desde que trabajamos juntos en el Hospital Universitario de Zúrich y sabía que su conocimiento del sistema genético podía ser valioso», explica Dimitri Patriki.

La experta berlinesa tuvo la intuición científica que un grupo de genes, denominados antígenos leucocitarios humanos (HLA), encargados de regular el sistema inmunitario, podría explicar por qué algunos pacientes sólo desarrollan síntomas leves mientras otros necesitan incluso respiración asistida. Se sabe que los antígenos HLA están relacionados con otras enfermedades, como la gripe o la artritis reumatoide. También puede influir el desarrollo de la miocarditis, una peligrosa inflamación del músculo cardíaco.

Bettina Heidecker puso en marcha un proyecto internacional con el objetivo de investigar la posible correlación entre los antígenos HLA y las formas graves de COVID-19. El equipo utilizó información recogida en hospitales de todo el mundo. Durante un periodo de seis meses, evaluaron los datos de 435 pacientes de diversas edades que habían resultado positivos ante la prueba de Sars-CoV-2, entre ellas 21 personas tratadas por Dimitri Patriki: «El Hospital Cantonal de Baden desempeñó un papel fundamental en nuestra investigación en Suiza», afirma Bettina Heidecker.

Las y los investigadores recolectaron muestras de sangre y analizaron las características genéticas de cada individuo con el objetivo de evaluar la influencia de los antígenos HLA. Observaron distintos niveles de gravedad de la enfermedad. Entre ella, la más severa, la que padecían aquellos pacientes  — tanto hombres como mujeres–cuya atención exigió la asistencia de un respirador artificial.
Los resultados del estudio, publicado recientemente Enlace externoen un diario que pertenece al grupo Lancet confirman la hipótesis de Bettina Heidecker: las personas enfermas de COVID-19 y que presentan un subtipo particular de antígenos leucocitarios humanos, denominado HLA-C * 04:01, corren el riesgo de una probabilidad  doble de tener que recurrir a un respirador artificial. El grupo de investigación afirma que este subtipo tiende a frenar la respuesta inmunitaria, permitiendo que el virus se reproduzca rápidamente o exagere su efecto. Una respuesta inmunitaria desproporcionada puede provocar una inflamación mortal.

Influencia de la glucosa

Les científicos aportaron recientemente una pieza suplementaria al rompecabezas del COVID-19: el rol del nivel de la glucosa en el cuerpo humano. El descubrimiento  Enlace externo lo realizó el Blue Brain ProjectEnlace externo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), que utilizó la IA para generar y entrenar modelos de aprendizaje automático capaces de explorar grandes cantidades de información sobre el coronavirus.

Este instrumento de investigación examinó más de 240’000 artículos pertenecientes a una base de datos de textos científicos que tratan sobre la COVID-19, el Enlace externoSars-CoV-2 y otros coronavirus. “Nuestro útil extrajo y clasificó más de 400’000 palabas claves relevantes, tarea que ningún ser humano podría haber realizado», explica Henry Markram, fundador y director del Blue Brain Project.

Ese grupo de investigación constató que la palabra “glucosa” fue mencionada 6’326 veces en los artículos examinados. En comparación, el término Sars-CoV-2 fue citado 49’386 veces. Sin embargo, la glucosa es el componente bioquímico más mencionado en todos los estados de la infección.

En una segunda etapa, los científicos analizaron los textos más significativos que señalaban al azúcar en la sangre como factor de riesgo. Trazaron la progresión de la enfermedad desde la infección pulmonar hasta el fallo de los órganos y las diversas formas de complicaciones. Esto les permitió sintetizar una información muy densa y explorar con más detalles el papel de la glucosa en la enfermedad.

«A través de este proceso de análisis de datos, descubrimos que los niveles elevados de azúcar en la sangre contribuyen a la progresión de casi todas las etapas de la infección producidas por el Sars-CoV-2», afirma Emmanuelle Logette, bióloga molecular del Blue Brain Project. Un nivel elevado de azúcar en la sangre altera la respuesta inmunitaria inicial y favorece la multiplicación del virus, explica. También favorece la progresión de la enfermedad hacia una inflamación aguda, proclive a provocar la disfunción de varios órganos. Además, la hiperglucemia altera la actividad de los vasos sanguíneos, lo que puede provocar trombosis.

«Es, por lo tanto, la combinación de estos efectos ligados a un nivel elevado de glucosa, lo que explica el desarrollo de las formas graves de COVID-19», resume Emmanuelle Logette.

Identificar mejor los grupos de riesgo

El empleo de técnicas de aprendizaje automático como las del Blue Brain Project marca un punto de inflexión en la investigación del COVID-19, sostienen Bettina Heidecker y Dimitri Patriki. No sólo porque permite comprender mejor la enfermedad, sino también porque favorece con mayor precisión a la identificación de los grupos de riesgo y permite anticipar, así, el desarrollo de las formas graves de la enfermedad.

«Para nosotros, los médicos, es muy difícil trabajar durante una pandemia”, reconoce Dimitri Patriki. Y agrega: “debemos tratar una cantidad tan elevada de pacientes al mismo tiempo que es muy complicado determinar a corto plazo quién corre el riesgo de evolucionar hacia una forma severa de la enfermedad. Por lo tanto, es muy útil disponer de más elementos para realizar una evaluación”

Disponer de una visión completa de los factores de riesgo podría ayudar al personal sanitario a prevenir el comportamiento de los pacientes. «Espero que lleguemos al punto en que podamos analizar los marcadores genéticos de una persona para comunicarle si tiene un alto riesgo de contraer COVID-19 o si está gravemente afectada», añade.

Dimitri Patriki está implementando un experimento en colaboración con el grupo AWK: intenta utilizar un algoritmo para predecir el curso de COVID-19 y otras enfermedades en sus pacientes. Antes o después, piensa que va a ser posible crear un sistema capaz de realizar diagnósticos precisos en tiempo real.

Traducido del francés por Sergio Ferrari