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Al realizar la secuenciación genética de muchos casos que han dado positivo para SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, podemos aprender cómo, dónde, y cuándo es transmitido. Todos los virus (y todo que está vivo) hacen pequeños errores cada vez que duplican sus genomas. Aunque estos errores (llamados “polimorfismos”) generalmente son inocuos, infecciones procedentes de ellos terminarán con estos mismos errores. Conforme el virus esté acumulando errores, podemos aprovecharlos para secuenciarlos y usarlos para enlazar los casos de infección. 

(en) El Doctor Nathan Grubaugh explica la epidemiología genomica en el contexto de COVID-19

Lo que podemos – y no podemos – aprender  secuenciando a los agentes patógenos

Se puede usar la genómica para responder a una amplia variedad de preguntas. De hecho, el nuevo coronavirus fue descubierto cuando un grupo de personas se enfermaron repentinamente con una extraña neumonía, e investigadores en el Shanghai Public Health Clinical Center  & School of Public Health secuenciaron muestras de estos pacientes para identificar lo que los enfermó. Ese genoma todavía está siendo usado por muchos investigadores como referencia. Nosotros usamos  la genómica para responder a preguntas relacionadas a la transmisión de SARS-CoV-2 en Connecticut (y en los estados de alrededor) como:

  • ¿Es SARS-CoV-2 frecuentemente importado a Connecticut, o la mayoría de casos son relacionados a los SARS-CoV-2 que se encuentran  circulando ya en Connecticut?
  • ¿Cuando empezó la epidemia en Connecticut?
  • ¿Desde dónde se introdujo el virus?
  • ¿Cuales factores contribuyen a su dispersión en Connecticut?

Mientras que la genómica es una herramienta poderosa para enter la pandemia de SARS-CoV-2, existen algunos puntos débiles a considerar. Primeramente y más importante, las secuencias generadas no son muestras elegidas al azar, y por lo tanto no son muestras representativas de los brotes. Sólo una pequeña fracción de los casos de COVID19 tendrán a su virus secuenciado. Estos casos son típicamente cercanos a instituciones de investigación o de salud pública con posibilidades de realizar la secuenciación. Esto significa que, aunque seamos capaces de inferir acerca de los patrones geográficos de dispersión, no es posible concluir sobre la procedencia del virus sin secuencias de muchos diferentes lugares. Por ejemplo, si el pariente genético más cercano de un virus SARS-CoV-2 fue secuenciado en el lugar A es una secuencia más reciente de lugar B, en donde existen muchos casos entre ellos. El virus pudo haber viajado del lugar B al C, del C al D, y finalmente del D al A. 

De Trevor Bedford

Adicionado a esto, la secuenciación no es perfecta. Es normal regresar y secuenciar las muestras de nuevo si no obtuvimos el genoma completo en una sola corrida, de esta manera las secuencias se actualizarán. La información en este sitio debe considerarse preliminar. Debido a que nuestro enfoque es en Connecticut, no incluimos todas las secuencias generadas en el planeta. Nosotros escogemos muestras representativas de los brotes en otros países y otras regiones de EUA para después definir qué tan frecuente es SARS-CoV-2 introducido, pero no es posible realizar conclusiones acerca de la transmisión fuera de Connecticut basado en la información que presentamos. 

¿Cómo funciona?

Los pasos específicos para secuenciar a SARS-CoV-2 pueden variar un poco basados en la pregunta que deseemos responder,pero sigue las mismas etapas generales. El procedimiento que estamos usando para secuenciar está basado en el ARTIC Network protocol y es similar a lo que fue empleado para secuenciar en tiempo real la epidemia de Ébola durante 2013-2016. Si desea saber los detalles específicos, de un vistazo a nuestra páginas de protocolos. Nosotros fuimos capaces de generar la secuencia del primer caso de Connecticut en tan sólo 14 horas, y planeamos liberar más secuencias y una discusión de lo que significan cada semana.

Una vez que secuenciamos las muestras, construiremos un árbol evolutivo. Debido a que los errores que ocurren cuando el genoma se replica suceden en tiempos estándares, pueden servir como un “reloj” en donde el número de diferencias entre las muestras se correlacionan con la cantidad de tiempo desde que tuvieron al ancestro en común.  

También es posible construir un mapa que muestre geográficamente cómo el virus se está diseminando. Debido a que no todas las secuencias en el mundo se han generado con la misma cobertura, podemos sólo realizar conclusiones generales acerca de dónde proviene el virus fuera de Connecticut, como lo hicimos en nuestro artículo Coast-to-coast spread of SARS-CoV-2 during the early epidemic in the United  States. Sin embargo, debido a que nos encontramos muestreando muchos virus dentro del estado, seremos capaces de aprender cómo se está esparciendo en Connecticut, así como los factores que incrementan o previenen su transmisión. 

¿Por qué es importante?

El hecho de rastrear la diseminación de SARS-CoV-2 en Connecticut puede informarnos acerca de decisiones que podemos tomar para controlar su transmisión. Los patrones de la transmisión geográfica nos indican si las intervenciones como los cierres de frontera y la disminución de carga diaria de trabajo funcionan, y proporcionan una percepción de cómo el virus se sigue transmitiendo. Adicionalmente, siendo que la pandemia está disminuyendo su velocidad, la vigilancia genómica puede proporcionarnos una idea acerca de si siguen existiendo introducciones de virus foráneos en el estado o si los nuevos casos son el resultado de transmisión comunitaria, lo que podría indicar si es seguro levantar las restricciones de vuelos.