La investigación de doble uso de la preocupación y la influenza aviar: preguntas y respuestas

¿Qué agentes, toxinas y categorías de experimentos de investigación entran dentro de la clasificación de DURC?

Existen 15 agentes y toxinas (conocidos como "agentes selectos") y siete categorías de experimentos en estos agentes selectos que entran dentro del subgrupo de investigaciones llamado DURC. Estos agentes y toxinas incluyen los siguientes:

• Virus de la influenza aviar altamente patógena
• Bacillus anthracis (ántrax),
• Neurotoxina botulínica,
• Burkholderia mallei,
• Burkholderia pseudomallei,
• virus del Ébola,
• Virus de la fiebre aftosa,
• Francisella tularensis,
• virus de Marburgo,
• Virus de la influenza de 1918 reconstruido,
• Virus de la peste bovina,
• Cepas de la bacteria clostridium botulinum que producen toxinas,
• Variola mayor (viruela)
• Virus de la variola menor (viruela),
• y Yersinia pestis.
• El programa de Agente Selecto regula estos agentes según las leyes federales. Las categorías de experimentos que entran dentro de DURC incluyen aquellos que:

1. mejoran las consecuencias dañinas del agente o la toxina;
2. interrumpen la inmunidad o la efectividad de una vacuna contra el agente o la toxina sin motivos clínicos o agrícolas;
3. otorgan al agente o la toxina resistencia a las intervenciones de tratamiento o prevención útiles en los entornos clínicos o agrícolas contra ese agente o toxina, o hace posible la capacidad de evadir métodos de detección;
4. aumentan la estabilidad, la transmisibilidad o la capacidad de diseminar el agente o la toxina;
5. alteran el rango de huéspedes o tropismo del agente o la toxina;
6. mejoran la susceptibilidad de una población huésped al agente o la toxina;
7. generan o reconstituyen un agente o una de las 15 toxinas o agentes DURC erradicados o extintos.

¿Por qué los virus de la influenza aviar altamente patógena (HPAI) son considerados un agente selecto?

Los agentes selectos son agentes y toxinas biológicas que, según se determinó, tienen el potencial de plantear una amenaza grave contra la salud de seres humanos y animales, la salud de las plantas o de los productos de plantas y animales. Los virus de la HPAI (Forma altamente patógena de la influenza aviar) son "agentes selectos agrícolas" debido al peligro que representan para la salud de los animales, por ejemplo las aves de corral de los Estados Unidos. Los virus de la HPAI no se consideran agentes selectos a raíz del peligro que representan para la salud humana. Si bien las infecciones en humanos por ciertos virus de la HPAI, como los virus H5N1 de origen asiático y H7N9 de origen asiático, pueden producir enfermedades graves y muerte, las infecciones en humanos por estos virus son poco comunes y actualmente los virus de la HPAI no se propagan fácilmente de las aves a los seres humanos o entre seres humanos.

¿Están realizando los CDC alguna investigación DURC sobre los virus de la influenza aviar?

En este momento, los CDC no están realizando investigaciones del tipo "investigación de doble uso de la preocupación" (DURC) con virus de la influenza aviar. El 20 de enero del 2012, se anunció una moratoria voluntaria sobre investigaciones de laboratorio específicas sobre el virus H5N1 de la influenza aviar altamente patógena en una carta firmada por 39 investigadores internacionales de la influenza. Esta moratoria, que en principio se esperaba que durara 60 días, no se elevó hasta la presentación de una carta similar el 23 de enero del 2013, debido a la controversia que rodeaba el tema. Esta moratoria dio lugar al desarrollo de la política DURC del Gobierno de los Estados Unidos, que se presentó en marzo de 2012. Si bien los CDC no realizan estudios DURC de los virus de la influenza aviar altamente patógena (HPAI), sí llevan a cabo investigaciones sobre la transmisibilidad usando virus HPAI de origen natural (no alterados) en modelos de animales. Esta investigación conforma las evaluaciones de riesgo que realizan los CDC con respecto a los nuevos virus de la influenza.

¿Qué es la investigación de "ganancia de función (GOF)" sobre la influenza aviar?

La investigación de ganancia de función es un tipo de investigación que intenta alterar las características funcionales de un virus. Ejemplos de investigación de ganancia de función incluyen investigaciones que intentan generar mutaciones en un virus que podrían hacer que este tenga mayor transmisibilidad, infecte a una amplia variedad de huéspedes, aumente la gravedad de la enfermedad o sea más resistente a los medicamentos, los tratamientos o las vacunas existentes.

En este momento, ¿están los CDC realizando alguna investigación de ganancia de función sobre los virus de la influenza aviar?

En este momento, los CDC no están realizando investigaciones de "ganancia de función" sobre los virus de la influenza aviar.

¿Han realizado los CDC alguna investigación de "ganancia de función" sobre la influenza aviar A (H5N1) altamente patógena en el pasado?

Sí. Anteriormente los CDC realizaron investigaciones de "ganancia de función" sobre los virus HPAI como parte de los esfuerzos de preparación ante una pandemia. Por ejemplo, en 2006 los CDC hicieron un experimento con el que se buscaba comprender cómo los virus H5N1 de la influenza aviar de origen asiático podían aumentar su naturaleza transmisible en los mamíferos (1). El estudio evaluó la capacidad de los virus H5N1 de la influenza aviar altamente patógena de origen asiático de mezclarse con los virus de la influenza humana a través de un proceso llamado "realineamiento", que puede ocurrir naturalmente. El realineamiento puede resultar en la creación de nuevos virus de la influenza con potencial pandémico. Este trabajo se completó en instalaciones de laboratorios BSL-3 mejoradas. Aunque los investigadores de los CDC pudieron crear exitosamente nuevos virus que comparten genes tanto de los virus H5N1 de la influenza aviar de origen asiático como de los virus de la influenza humana, los virus resultantes parecieron no tener las propiedades moleculares y biológicas necesarias para su propagación eficiente. Los resultados indicaron que los virus H5N1 de la influenza aviar requerían un mayor cambio genético para adquirir las propiedades necesarias para desencadenar una pandemia humana.

Un estudio similar se realizó en 2009, que comprendía una evaluación sobre los riesgos para la salud que representaba la capacidad de los virus H3N2 de la influenza estacional humana de mezclarse con algunos virus H5N1 de la influenza aviar en un entorno de laboratorio (2). Este estudio determinó que la exposición prolongada de los seres humanos y los animales a los virus H5N1 de la influenza aviar y los virus H3N2 de la influenza estacional aumentaron el riesgo de producir nuevos virus H5 que podrían generar secreciones infecciosas en las vías respiratorias superiores de los mamíferos.

Otros estudios GOF realizados por los CDC sobre los virus H5N1 de origen asiático incluyen varios que se centraban en cómo las mutaciones que experimentaban las proteínas de superficie de los virus podían afectar la "preferencia de unión a receptor" de estos virus (3). La preferencia de unión a receptor determina cuáles son los huéspedes más adecuados para ser infectados por un virus de la influenza, por ejemplo aves contra mamíferos. Los resultados de este estudio indicaron que las mutaciones responsables de la preferencia de unión al receptor, de aves a seres humanos también presentaban la tendencia de disminuir la capacidad de reproducción del virus (es decir, de copiarse a sí mismo con el objetivo de propagar la infección). Los autores concluyeron que se necesitarían cambios moleculares alternativos para que los virus H5N1 se adapten completamente a los seres humanos y sean capaces de desencadenar una pandemia.

Otro estudio de este tipo analizó en un laboratorio los cambios evolutivos ambientales que deberían producirse para que cambie la preferencia de unión al receptor de los virus H5N1 (de linaje asiático) de modo que pudieran adaptarse mejor para infectar y causar enfermedades en los seres humanos en contraposición a las aves (4). Este estudio concluyó que debería haber una evolución prolongada de los virus H5N1 existentes en ese momento antes de que se vuelvan completamente transmisibles en los seres humanos. Otros científicos completaron investigaciones de ganancia de función sobre los virus H5N1 de origen asiático e identificaron cambios moleculares que aumentan la capacidad de estos virus de transmitirse en mamíferos a través de secreciones respiratorias infecciosas.

En este momento, los CDC tienen una moratoria en las investigaciones de ganancia de función que incluyen virus H5N1 de la influenza aviar.

¿Qué estudios de "ganancia de función" sobre los virus de la influenza aviar se han realizado fuera de los CDC y cuál es el objetivo de esta investigación?

En las investigaciones de ganancia de función realizadas en los últimos años fuera de los CDC, los investigadores realizaron ensayos en animales de prueba y utilizaron lo que se conocía sobre los virus de la influenza aviar para determinar cuántas y qué tipos de mutaciones se necesitaban para que los virus H5N1 de la influenza aviar se pudieran transmitir fácilmente por el aire.

Por lo general, el objetivo de esta investigación es identificar las mutaciones peligrosas de los virus actuales de modo que los esfuerzos de vigilancia a nivel mundial puedan monitorearlas en los virus de la influenza en circulación. Estos estudios también pueden predecir qué virus peligrosos podrían emerger en la naturaleza antes de que lo hagan en realidad, lo cual permite que se desarrollen intervenciones como vacunas y medicamentos antes de que la naturaleza desencadene la próxima pandemia.

Uno de los mayores desafíos que enfrenta el desarrollo de la vacuna contra la influenza actual es el lapso de tiempo entre cuándo se identifica un virus por primera vez y cuándo se puede fabricar una vacuna y distribuirla para brindar protección contra ese virus. En los Estados Unidos, la decisión en cuanto a la composición de la vacuna contra la influenza se toma en febrero pero debido a las limitaciones tecnológicas, entre otras, la vacuna fabricada generalmente no está disponible hasta julio o más adelante. Los defensores de la investigación de ganancia de función esperan superar estas restricciones de tiempo relacionadas con la producción de la vacuna mediante la preparación y fabricación anticipada de vacunas para brindar protección contra los virus de la influenza antes de que emerjan.

Referencias

1. Maines TR, Chen LM, Matsuoka Y et al. Lack of transmission of H5N1 avian-human reassortant influenza viruses in a ferret model. PNAS. 2006. 103(32); 12121-12126.
2. Jackson S, Van Hoeven N, Chen LM et al. Reassortment between avian H5N1 and human H3N2 influenza viruses in fetters: a public health risk assessment. J. Virol. 2009. 83(16):8131-40.
3. Maines TR, Chen LM, Van Hoeven N, Tumpey TM, et al. Effect of receptor binding domain mutations on receptor binding and transmissibility of avian influenza H5N1 viruses. Virología 2011. 413:139-147.
4. Chen LM, Blixt O, Stevens J, Lipatov AS, Davis CT, Collins BE, Cox NJ, Paulson JC, Donis RO. 2012. Evolución in vitro del virus H5N1 de la influenza aviar con respecto al receptor de tipo humano específicamente. Virología 422:105-113.