Los detalles del estudio, liderado por investigadores del Scripps Research Institute de San Diego, California, se han publicado este jueves en Science.
Para adherirse a su huésped, el virus de la gripe usa una proteína (hemaglutinina) que se une a unos receptores que hay en la superficie de las células del huésped y que se denominan receptores de glicanos.
Los virus de la gripe aviar como el H5N1 infectan principalmente a huéspedes con receptores de glicanos que contienen ácido siálico y que se encuentran en las aves y, aunque los virus rara vez se adaptan a los humanos, si evolucionan para reconocer este tipo de receptores en las personas, podrían adquirir la capacidad de infectar y posiblemente transmitirse entre humanos.
No obstante, “las mutaciones del receptor por sí solas no garantizan que el virus se transmita entre humanos”, subraya Ian Wilson, coautor principal y Profesor Hansen de Biología Estructural en Scripps Research.
Hasta ahora, en las ocasiones en las que los virus aviares han logrado infectar y transmitirse entre personas, lo han hecho adaptándose para unirse con los receptores con múltiples mutaciones (al menos tres).
Pero en el caso de la cepa H5N1 2.3.4.4b (A/Texas/37/2024) aislada de la primera infección humana por un virus H5N1 bovino en Estados Unidos, los investigadores descubrieron que una sola mutación en la hemaglutinina podía facilitar la unión a receptores de tipo humano.
En este caso, en el que unas vacas lecheras fueron la fuente inmediata del virus para la infección humana, la mutación no se introdujo en todo el virus, sino sólo en la proteína hemaglutinina.
Qué mutaciones hay que vigilar y cómo responder
Para estudiar cómo sucedió esta mutación, el equipo introdujo varias mutaciones en la proteína hemaglutinina 2.3.4.4b del H5N1. Estas mutaciones se seleccionaron para imitar los cambios genéticos que podrían producirse de forma natural.
Al evaluar el impacto de una de estas mutaciones, Q226L, en la capacidad del virus para unirse a receptores de tipo humano, descubrieron que esa mutación mejoraba significativamente la forma en que el virus se unía a los receptores de glicanos, que representan los que se encuentran en las células humanas.
“Los hallazgos demuestran la facilidad con la que este virus podría evolucionar para reconocer receptores de tipo humano”, afirma el primer autor, Ting-Hui Lin, investigador postdoctoral asociado de Scripps Research.
El equipo quiso comprender cómo podrían surgir mutaciones naturales, como Q226L, y cuál podría ser su impacto.
Para investigar las posibles mutaciones que podrían permitir a la hemaglutinina 2.3.4.4b del H5N1 unirse a los receptores humanos, el equipo utilizó ensayos con el laboratorio del coautor principal James Paulson, catedrático del Scripps Research.
Esos ensayos, que imitaban la forma en que un virus se adhiere a una célula, que permitieron a los investigadores rastrear con precisión cómo la hemaglutinina H5N1 alterada interactuaba con los receptores de tipo humano.
"Nuestros experimentos revelaron que la mutación Q226L podía aumentar significativamente la capacidad del virus para dirigirse y adherirse a los receptores de tipo humano. Esta mutación da al virus un punto de apoyo en las células humanas que antes no tenía, por lo que este hallazgo es una señal de alarma para una posible adaptación a las personas", explica Paulson.
Sin embargo, el cambio por sí solo puede no bastar para permitir la transmisión entre humanos. Probablemente serían necesarios otros cambios genéticos para que el virus se propagara eficazmente entre las personas, subrayan los autores.
Pero dado el creciente número de casos humanos de H5N1 derivados del contacto directo con animales infectados, los resultados ponen de relieve la necesidad de una vigilancia proactiva de la evolución del H5N1 y cepas similares de gripe aviar.
“Este tipo de investigación nos ayuda a entender qué mutaciones hay que vigilar y cómo responder adecuadamente, concluye Wilson.