Cómo se apoderó el coronavirus en América del Norte y Europa - ScienceDaily

Un nuevo estudio combina la genómica evolutiva de muestras de coronavirus con epidemias simuladas por computadora y registros de viaje detallados para reconstruir la propagación del coronavirus en todo el mundo con un detalle sin precedentes.

Publicado en la revista Ciencias, los resultados sugieren un período prolongado de oportunidad perdida cuando las pruebas intensivas y el rastreo de contactos podrían haber evitado que el SARS-CoV-2 se estableciera en América del Norte y Europa.

El documento también desafía las sugerencias que vincularon los primeros casos conocidos de COVID-19 en cada continente en enero con brotes detectados semanas después, y proporciona información valiosa que podría informar la respuesta de salud pública y ayudar a anticipar y prevenir futuros brotes de COVID-19 y otros. enfermedades zoonóticas.

“Nuestra aspiración era desarrollar y aplicar una tecnología nueva y poderosa para realizar un análisis definitivo de cómo se desarrolló la pandemia en el espacio y el tiempo, en todo el mundo”, dijo el investigador de la Universidad de Arizona Michael Worobey, quien dirigió un equipo interdisciplinario de científicos de 13 instituciones de investigación. en EE. UU., Bélgica, Canadá y el Reino Unido “Antes, había muchas posibilidades flotando en una mezcla de ciencia, redes sociales y una cantidad sin precedentes de publicaciones preimpresas que aún aguardan la revisión de pares”.

El equipo basó su análisis en los resultados de los esfuerzos de secuenciación del genoma viral, que comenzaron inmediatamente después de que se identificó el virus. Estos esfuerzos se convirtieron rápidamente en un esfuerzo mundial sin precedentes en escala y ritmo y han producido decenas de miles de secuencias del genoma, disponibles públicamente en bases de datos.

Contrariamente a las narrativas generalizadas, las primeras llegadas documentadas de personas infectadas que viajaban de China a los EE. UU. Y Europa no se convirtieron en brotes continentales, encontraron los investigadores.

En cambio, las medidas rápidas y decisivas destinadas a rastrear y contener esas incursiones iniciales del virus tuvieron éxito y deberían servir como respuestas modelo que dirijan las acciones y políticas futuras de los gobiernos y las agencias de salud pública, concluyen los autores del estudio.

Cómo llegó el virus a EE. UU. Y Europa

Un ciudadano chino que volaba a Seattle desde Wuhan, China, el 15 de enero, se convirtió en el primer paciente en los EE. UU. Que se mostró infectado con el nuevo coronavirus y el primero en tener una secuenciación del genoma del SARS-CoV-2. Este paciente fue designado ‘WA1’. No fue hasta seis semanas después que se detectaron varios casos adicionales en el estado de Washington.

“Y mientras pasa todo ese tiempo, todos están en la oscuridad y se preguntan, ‘¿Qué está pasando?'”, Dijo Worobey. “Esperamos que estemos bien, esperamos que no haya otros casos, y luego queda claro, a partir de un notable programa comunitario de muestreo viral en Seattle, que hay más casos en Washington y son genéticamente muy similares al virus WA1”.

Worobey y sus colaboradores probaron la hipótesis predominante que sugiere que el paciente WA1 había establecido un grupo de transmisión que no fue detectado durante seis semanas. Aunque los genomas muestreados en febrero y marzo comparten similitudes con WA1, son lo suficientemente diferentes como para que la idea de que WA1 establezca el brote resultante es muy poco probable, determinaron. Los hallazgos de los investigadores indican que el salto de China a Estados Unidos probablemente ocurrió el 1 de febrero o alrededor de esa fecha.

Los resultados también ponen fin a la especulación de que este brote, el primer grupo de transmisión sustancial en los EE. UU., Puede haberse iniciado indirectamente por la dispersión del virus desde China a la Columbia Británica, Canadá, justo al norte del estado de Washington, y luego propagarse desde Canadá a Los genomas múltiples de SARS-CoV-2 de EE. UU. publicados por el Centro de Control de Enfermedades de la Columbia Británica parecían ser ancestrales de las variantes virales muestreadas en el estado de Washington, lo que sugiere fuertemente un origen canadiense de la epidemia de EE. UU. Sin embargo, el presente estudio reveló errores de secuenciación en esos genomas, descartando este escenario.

En cambio, el nuevo estudio implica una fuente directa de China del brote en EE. UU., Justo en el momento en que la administración de EE. UU. Implementó una prohibición de viaje para viajeros de China a principios de febrero. La nacionalidad del “caso índice” del brote en Estados Unidos no puede conocerse con certeza porque decenas de miles de ciudadanos estadounidenses y titulares de visas viajaron de China a Estados Unidos incluso después de que entró en vigor la prohibición.

Un escenario similar marca la primera introducción conocida de coronavirus en Europa. El 20 de enero, un empleado de una empresa de suministro de automóviles en Baviera, Alemania, voló para una reunión de negocios desde Shanghai, China, sin saberlo, portaba el virus, lo que finalmente provocó la infección de 16 compañeros de trabajo. También en ese caso, una impresionante respuesta de pruebas rápidas y aislamiento impidió que el brote se propagara más, concluye el estudio. Contrariamente a la especulación, este brote alemán no fue la fuente del brote en el norte de Italia que finalmente se extendió por Europa y finalmente a la ciudad de Nueva York y el resto de los EE. UU.

Los autores también muestran que esta ruta de dispersión de China a Italia-EE. UU. Encendió los grupos de transmisión en la costa este un poco más tarde en febrero que el movimiento del virus de China a EE. UU. Que estableció el brote del estado de Washington. El grupo de transmisión de Washington también es anterior a los pequeños grupos de transmisión comunitaria en febrero en California, lo que lo convierte en el más antiguo de América del Norte.

Trabajos tempranos de contención

Los autores dicen que las intervenciones intensivas, que incluyen pruebas, rastreo de contactos, medidas de aislamiento y un alto grado de cumplimiento de las personas infectadas, que informaron sus síntomas a las autoridades sanitarias y se autoaislaron de manera oportuna, ayudaron a Alemania y el área de Seattle a contener esos brotes Enero.

“Creemos que esas medidas resultaron en una situación en la que las primeras chispas pudieron ser eliminadas con éxito, evitando una mayor propagación a la comunidad”, dijo Worobey. “Lo que esto nos dice es que las medidas tomadas en esos casos son altamente efectivas y deberían servir como un modelo para futuras respuestas a enfermedades emergentes que tienen el potencial de convertirse en pandemias mundiales”.

Para reconstruir el desarrollo de la pandemia, los científicos ejecutaron programas de computadora que simulaban cuidadosamente la epidemiología y la evolución del virus, en otras palabras, cómo el SARS-CoV-2 se propagaba y mutaba con el tiempo.

“Esto nos permitió volver a ejecutar la cinta de cómo se desarrolló la epidemia, una y otra vez, y luego comparar los escenarios que surgen en las simulaciones con los patrones que vemos en la realidad”, dijo Worobey.

“En el caso de Washington, podemos preguntar, ‘¿Qué pasaría si ese paciente WA1 que llegó a los Estados Unidos el 15 de enero realmente comenzara ese brote? Bueno, si lo hizo, y vuelve a ejecutar esa epidemia una y otra y otra vez, y luego muestrea a los pacientes infectados de esa epidemia y evoluciona el virus de esa manera, ¿obtiene un patrón que se parece a lo que vemos en la realidad? la respuesta fue no “, dijo.

“Si siembras ese brote italiano temprano con el de Alemania, ¿ves el patrón que obtienes en los datos evolutivos? Y la respuesta, nuevamente, es no”, dijo.

“Al volver a ejecutar la introducción de SARS-CoV-2 en los EE. UU. Y Europa a través de simulaciones, demostramos que era muy poco probable que las primeras introducciones virales documentadas en estos lugares condujeran a grupos de transmisión productivos”, dijo el coautor Joel Wertheim. de la Universidad de California, San Diego. “Los análisis epidemiológicos moleculares son increíblemente poderosos para revelar patrones de transmisión del SARS-CoV-2”.

Luego, se combinaron otros métodos con los datos de las epidemias virtuales, lo que arrojó resultados cuantitativos y excepcionalmente detallados.

“Es fundamental para este trabajo nuestra nueva herramienta que combina información detallada del historial de viajes y filogenética, que produce una especie de ‘árbol genealógico’ de cómo los diferentes genomas de virus muestreados de individuos infectados se relacionan entre sí”, dijo el coautor Marc Suchard. de la Universidad de California, Los Ángeles. “Las reconstrucciones evolutivas más precisas de estas herramientas proporcionan un paso fundamental para comprender cómo el SARS-CoV-2 se propagó globalmente en tan poco tiempo”.

“Debemos tener en cuenta que solo hemos estudiado la evolución a corto plazo de este virus, por lo que no ha tenido mucho tiempo para acumular muchas mutaciones”, dijo el coautor Philippe Lemey de la Universidad de Lovaina, Bélgica. Agregue a eso el muestreo desigual de genomas de diferentes partes del mundo, y queda claro que se pueden obtener enormes beneficios al integrar varias fuentes de información, combinando reconstrucciones genómicas con enfoques complementarios como registros de vuelo y el número total de COVID -19 casos en varias regiones del mundo en enero y febrero “.

“Nuestra investigación muestra que cuando se hace bien la intervención y detección tempranas, puede tener un impacto masivo, tanto en la prevención de pandemias como en su control una vez que progresan”, dijo Worobey. “Si bien la epidemia finalmente se deslizó, hubo victorias tempranas que nos muestran el camino a seguir: las pruebas integrales y la identificación de casos son armas poderosas”.

Las fuentes de financiación para este estudio incluyen la Fundación David y Lucile Packard, los Institutos Nacionales de Salud, el Consejo Europeo de Investigación, el Wellcome Trust y el Programa de Respuesta Rápida al Coronavirus de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud.

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