La invasión del coronavirus: cómo entra en la célula y por qué las mutaciones de delta la hacen tan peligrosa

Los científicos aún tratan de desentrañar, paso a paso, el ciclo de vida del SARS-CoV-2. Los detalles permiten ir comprendiendo cómo ha ido ganando capacidades con sucesivas mutaciones, algunas de las cuales lo han reforzado, no sólo a la hora de entrar en las células humanas, sino también en otro momento clave, cuando las copias generadas salen de la célula infectada en busca de su siguiente presa.

La variante delta, por ejemplo, ha convertido al coronavirus en uno de los virus más contagiosos que existen, se lo contábamos hace unos días. Pero ¿cómo lo ha conseguido? ¿Qué mutaciones hacen que sea tan transmisible y tan eficaz a la hora de infectarnos?

Delta acumula nuevos cambios genéticos, y los ha sumado a algunos de los más exitosos que ya tenían variantes anteriores. Otros, sin embargo, los ha desechado. Y lo curioso es que tiene menos mutaciones que las versiones anteriores, por eso inicialmente no parecía que fuera a causar tantos estragos.

"Cuando vimos que la epidemia en India había sido impulsada por delta, nadie sospechó que sería tan mala o que superaría otras variantes", asegura Trevor Bedford, biólogo evolutivo del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson, en este artículo de la revista KHN. Lo que vino después fue una catástrofe: delta se convirtió en la variante dominante mucho más rápido que las anteriores.

Las mutaciones más importantes, y las más estudiadas por los científicos, son las que se producen en la proteína S (spike), o proteína de la espícula. Son las proteínas que sobresalen de la superficie del virus y le dan ese aspecto de corona, de ahí su nombre. Los coronavirus utilizan esas proteínas para entrar en las células humanas, y cualquier cambio (mutación) que se produzca en ellas puede ayudarle a entrar mejor.

Esa proteína S tiene una parte muy importante: el dominio de unión al receptor (RDB, por sus siglas en inglés). Es la que permite al virus unirse al receptor que hay en nuestras células. Ahí es donde entran en juego los anticuerpos, que se adhieren a la proteína S y tratan de evitar que el virus entre. Porque si lo consigue, se hace con la maquinaria genética de la célula y la convierte en una fábrica de virus.

Pero ¿por qué ahora el virus consigue entrar mejor que antes? La respuesta la dan varias mutaciones en esa zona RDB. Antes de explicar cuáles son, y para entenderlo mejor, conviene ver la extraordinaria simulación por ordenador que ha elaborado la revista Nature y que acompaña a este artículo. Explica cómo infecta el coronavirus, y cómo la variante delta mejora la técnica. “Es un relato paso a paso de cómo el SARS-CoV-2 invade las células humanas”, explican.

En estos 19 meses de pandemia, las investigaciones contrarreloj sobre este nuevo coronavirus –sumadas a décadas de trabajo con los anteriores-, han conseguido desvelar las “adaptaciones clave que ayudan al virus a adherirse a las células con una fuerza sorprendente y luego esconderse una vez dentro".

El proceso se puede ver claramente en el vídeo, y viene a ser así: la proteína S se funde con un receptor de las células humanas, la enzima ACE2, abundante en la garganta y los pulmones. En esa fusión, hay moléculas humanas que realizan una 'poda' de la proteína S y dejan al descubierto los aminoácidos, que se empotran en la membrana de la célula humana y fuerzan su fusión con el virus.

El SARS-CoV-2, entonces, vierte su código genético dentro y utiliza la maquinaria celular para la creación de copias del virus. En toda esta operación de piratería genética aún hay dudas e hipótesis. Y algunas apuntan a que determinadas mutaciones adquiridas por el SARS-CoV-2 le han ido proporcionando nuevas ventajas. Las más importantes en cuanto a infectividad parecen ser, hasta la fecha, las que presenta la variante delta.

Los científicos creen que la clave del éxito de delta está, entre otras cosas, en que ha conseguido unir varias de las mutaciones exitosas que ya estaban en variantes anteriores. Por sí solas no eran tan peligrosas, pero juntas, son el cóctel perfecto. Y no, seguramente no son las que están pensando… porque no, delta no tiene dos de las mutaciones de las que más hemos hablado hasta ahora: ni la N501Y (Nelly), ni la E484K (Erick).

Nelly y Erick eran bien conocidas por los científicos, a estas alturas de pandemia. Nelly está presente en las variantes alfa, beta y gamma, y les permitió invadir las células con más éxito que el virus original. Erick, una mutación que permite al virus esquivar mejor los anticuerpos, está presente en beta y en gamma. Delta no tiene ninguna de las dos. ¿Entonces?

Como decíamos, contiene algunas de las mutaciones más exitosas presentes en otras variantes. Son estas:

Los científicos explican que estas mutaciones parecen funcionar mucho mejor en equipo que por sí solas. Pero delta también cuenta con otras mutaciones nuevas, que no se habían visto antes. Son estas:

De todas estas mutaciones, hay una que es clave. La P681R. Vamos a tratar de explicar por qué.

La P681R es una mutación en una parte del genoma del virus denominada “sitio de escisión de furina”. Pero ¿qué es la furina? Es una enzima humana de origen natural que está presente en muchas de nuestras células, y que actúa como una especie de "tijera biológica": su tarea es escindir proteínas. Y también funciona con la proteína S del coronavirus. Ahí está la clave.

Lo que hace este coronavirus es “secuestrarla” y utilizarla para cortar la proteína S a su antojo, en la forma que mejor le permita entrar en las células. La furina elimina la punta de la proteína S, la que actúa de detector (se ve muy bien en el vídeo), y entonces, la parte restante de esa proteína comienza a fusionarse con la membrana celular, para permitir al virus entrar en las células humanas. Es decir, que la furina juega un papel clave en el momento de la fusión entre el virus y las células.

Lo que ocurre es que el “sitio de escisión de la furina” de este coronavirus funciona de forma diferente a como lo hacía en otros anteriores. Lo prepara mejor para entrar en las células. Stefan Pöhlmann, director de la Unidad de Biología de Infecciones en el Centro Alemán de Primates de Göttingen, fue quien, en mayo de 2020, alertó de que la furina recorta la cadena de aminoácidos del coronavirus, y ese corte es "esencial", asegura en Nature, para que este virus entre en las células pulmonares humanas de manera eficiente.

Eso fue en mayo de 2020. En septiembre, otro estudio halló que el coronavirus con un “sitio de escisión de furina” intacto entra en las células de las vías respiratorias humanas más rápido que aquellos que no lo tienen. Este lo tiene.

Pero hay más. Dos de sus variantes, alfa y delta, han modificado esos “sitios de escisión de la furina”, es decir, tienen mutaciones que afectan a todo este proceso. Cada una de una forma distinta, pero en ambos casos han conseguido que funcione todavía mejor. La mutación de delta es la P681R.

Como se explica en el artículo de Nature, “más cortes de furina suponen más proteínas S preparadas para entrar en las células humanas. En el primer SARS, menos del 10% de las proteínas S estaban preparadas. En el SARS-CoV-2, ese porcentaje aumenta al 50%. En la variante alfa, es ya más del 50%. En la delta, más del 75% de las proteínas S están preparadas”.

¿Preparadas para qué? Para entrar más eficazmente en las células, y también para saltar directamente de células infectadas a otras sanas, como explicaba este reciente estudio de investigadores japoneses. Es decir, delta prepara mejor al virus a la hora de poner en marcha toda su maquinaria para infectar.