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Salud y Bienestar

Obtienen el mapa genómico completo del SARS-CoV-2

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EFE/EPA/SASCHA STEINBACH/Archivo

Redacción Ciencia, 11 may (EFE).- Pocos meses después de declarase la pandemia de covid-19, al inicio de 2020, los científicos secuenciaron el genoma del virus, el SARS-CoV-2, pero aún seguían sin conocerse muchos genes codificadores de proteínas. Ahora, un estudio de genómica comparativa ha permitido generar el mapa genético más preciso y completo del virus.

Hecho por investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y publicado este martes en la revista Nature Communications, el estudio ha confirmado varios genes codificadores de proteínas y ha descubierto que otros -que se habían propuesto como genes- no codificaban ninguna proteína.

«Pudimos utilizar este potente enfoque de genómica comparativa de firmas evolutivas para descubrir el verdadero contenido funcional de codificación de proteínas de este genoma de enorme importancia», destaca Manolis Kellis, autor principal del estudio y profesor de ciencias de la computación del MIT, y miembro del Instituto Broad del MIT y Harvard.

En una segunda parte del estudio, el equipo de investigación también analizó cerca de 2.000 mutaciones que han surgido en el SARS-CoV-2 desde el inicio de la pandemia, lo que les permitió evaluar la importancia que pueden tener esas mutaciones y su capacidad para evadir el sistema inmunitario o volverse más infeccioso.

Se sabía que, con casi 30.000 bases de ARN, el genoma del SARS-CoV-2 tiene varias regiones que codifican genes de proteínas y otras de las que había sospechas pero no se habían clasificado definitivamente.

Para determinar qué partes del genoma del SARS-CoV-2 contiene realmente genes, los investigadores recurrieron a la genómica comparativa, y compararon el SARS-CoV-2 (que pertenece a un subgénero de virus llamado Sarbecovirus, que infecta a los murciélagos) con el SARS-CoV (que causó el brote de SARS de 2003) y 42 cepas de sarbecovirus de murciélagos.

Así, confirmaron seis genes codificadores de proteínas en el genoma del SARS-CoV-2, además de los cinco que están bien establecidos en todos los coronavirus.

También determinaron que la región que codifica un gen llamado ORF3a también codifica un gen adicional, el ORF3c, que tiene bases de ARN que se solapan con el ORF3a, pero que están en un marco de lectura diferente, algo raro en los genomas grandes, pero común en muchos virus y que, en el caso del SARS-CoV-2, aún no se sabe qué función tiene.

Los investigadores también demostraron que otras cinco regiones que se habían propuesto como posibles genes no codifican proteínas funcionales, y descartaron que queden otros por descubrir.

Además, los autores vieron que muchos trabajos anteriores utilizaban no sólo conjuntos de genes incorrectos, sino también, a veces, nombres contradictorios, por lo que, en un artículo paralelo publicado recientemente en la revista Virology, presentaron unas recomendaciones para nombrar los genes del SARS-CoV-2.

En el estudio, los investigadores también analizaron más de 1.800 mutaciones que han surgido en el SARS-CoV-2 y descubrieron que, en la mayoría de los casos, los genes que evolucionaban rápidamente antes de la pandemia han seguido haciéndolo, y los que tendían a evolucionar lentamente han mantenido esa tendencia.

Asimismo, analizaron las mutaciones que han surgido en variantes preocupantes, como la cepa británica, la de Brasil y la de Sudáfrica y observaron que muchas de las mutaciones que hacen que esas variantes sean más peligrosas se encuentran en la proteína de la espiga, que ayuda al virus a propagarse con rapidez y a evitar el sistema inmunitario.

Sin embargo, cada una de esas variantes tiene «más de 20 mutaciones más, y es importante saber cuáles de ellas pueden hacer algo y cuáles no», advierte Irwin Jungreis, autor principal del estudio e investigador del MIT.

Para los autores estos datos podrían ayudar a otros científicos a centrar su atención en las mutaciones que parecen tener efectos más significativos en la infectividad del virus.

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Científicos españoles reproducen en laboratorio la implantación de un embrión humano hasta el día 14

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laboratorio implantación embrión humano
Foto: IVI

Un equipo internacional de investigadores con una destacada participación española ha logrado un hito científico sin precedentes: reproducir en laboratorio la implantación de un embrión humano hasta el día 14 de desarrollo, el límite legal permitido para su estudio. El avance abre nuevas vías para comprender por qué fracasan muchos embarazos en sus primeras fases y supone un paso decisivo hacia una reproducción asistida más eficaz y personalizada.

La investigación ha sido impulsada por científicos del IIS La Fe, la Fundación IVI, la Universidad de Stanford y el Babraham Institute, en un contexto marcado por la baja natalidad y el retraso en la edad de maternidad, factores que están influyendo de forma directa en las dificultades para lograr un embarazo.

Un avance clave para entender el inicio del embarazo

La implantación embrionaria es uno de los momentos más críticos del embarazo y, hasta ahora, uno de los más desconocidos desde el punto de vista científico. La imposibilidad de observar este proceso fuera del útero humano limitaba enormemente el estudio de las causas que provocan muchos fallos reproductivos.

Gracias a este nuevo modelo experimental, los investigadores han conseguido recrear de forma controlada el entorno del endometrio humano durante los primeros días de desarrollo del embrión, permitiendo analizar con precisión cómo se produce la implantación y qué factores pueden impedirla.

Un modelo 3D que replica la implantación embrionaria

“El estudio ha permitido, por primera vez, conseguir una implantación embrionaria humana en el laboratorio y desarrollar un modelo tridimensional que replica, hasta el día 14, la implantación embrionaria humana”, explica Francisco Domínguez, jefe de Receptividad Endometrial y Fundación Embrionaria de la Fundación IVI.

Este modelo 3D supone un salto cualitativo para la investigación, ya que reproduce con gran fidelidad lo que ocurre en el útero durante los primeros compases del embarazo, una etapa determinante para que la gestación llegue a término.

Clave para investigar el fallo de implantación repetido

Uno de los principales objetivos de este avance es profundizar en el estudio del fallo de implantación embrionaria repetido, un problema que afecta a un número creciente de mujeres y que, en muchos casos, carece de una explicación clara.

“Este modelo nos va a permitir estudiar por qué se producen algunos fallos de implantación. Podremos trabajar con células de las propias pacientes, cultivarlas en el laboratorio y determinar las razones específicas por las que no se produce la implantación”, señala el doctor Domínguez.

Este enfoque permitirá analizar cada caso de forma individualizada, algo que hasta ahora no era posible por la falta de modelos fiables que replicaran el entorno del útero humano.

Hacia una medicina reproductiva más personalizada

El logro no solo amplía el conocimiento sobre los primeros días del desarrollo embrionario, sino que también abre la puerta a una nueva era en la reproducción asistida. La posibilidad de estudiar la implantación en condiciones controladas facilitará el diseño de tratamientos más precisos y adaptados a cada paciente.

“Hasta ahora no contábamos con buenos modelos que replicaran lo que ocurre en el útero humano. Esto abre posibilidades reales de medicina personalizada en nuestro campo que antes no existían”, subrayan los investigadores.

Un impacto directo en los tratamientos de fertilidad

A medio y largo plazo, este avance podría contribuir a mejorar las tasas de éxito de los tratamientos de reproducción asistida, reducir la incertidumbre emocional de las parejas y optimizar los protocolos clínicos, ajustándolos mejor a las necesidades de cada mujer.

En un escenario marcado por los cambios demográficos y el aumento de los problemas de fertilidad, la reproducción en laboratorio de la implantación embrionaria hasta el día 14 se consolida como uno de los avances científicos más relevantes de los últimos años en el ámbito de la biomedicina reproductiva.

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