Reconstrucción del virus de la influenza pandémica de 1918

Investigadores de los CDC y sus colegas reconstruyeron exitosamente el virus de la influenza que causó la pandemia de influenza 1918-19 que provocó la muerte de alrededor de 50 millones de personas en todo el mundo. Un informe de su trabajo, "Caracterización del virus reconstruido de la influenza pandémica española de 1918", se publicó en la edición de Science del 7 de octubre de 2005. El trabajo lo llevaron a acabo científicos de los CDC, Mount Sinai School of Medicine, del Instituto en Patología de las Fuerzas Armadas y del Southeastern Poultry Research Laboratory Las siguientes preguntas y respuestas describen esta investigación importante y los temas relacionados.

Antecedentes de la investigación

¿Qué investigación describe el artículo de la revista Science? ¿Por qué es importante?

Este informe describe la reconstrucción exitosa del virus de la influenza A (H1N1) responsable de la "pandemia española" de 1918 y brinda información nueva sobre las propiedades que contribuyeron con su virulencia excepcional. Esta información es crítica para evaluar la efectividad de las intervenciones de salud pública actuales y futuras que podrían ser utilizadas en caso de que resurja un virus similar al de 1918. El conocimiento de este trabajo podría además arrojar luz sobre la patogénesis del virus de influenza humano contemporáneo con potencial de pandemia. Muchos expertos consideran que hay grandes probabilidades de que otro virus pandémico emerja de forma natural, por lo tanto, los datos sobre los mecanismos patógenos podrían contribuir con el desarrollo de intervenciones profilácticas y terapéuticas que se necesitan para el control del virus pandémico.

¿Cuáles son las razones para llevar a cabo estos experimentos?

La pandemia de influenza de 1918-19 mató a un número aproximado de 20 a 50 millones de personas en todo el mundo, mucho más que las pandemias subsiguientes del siglo 20. Las propiedades biológicas que confieren virulencia al virus de la influenza pandémica no se entendieron muy bien. La investigación para entender mejor cómo los genes individuales del virus de la influenza pandémica de 1918 contribuyen con el proceso de la enfermedad podría brindar datos importantes sobre la base de la virulencia. Este tipo de información podría permitirnos diseñar las estrategias apropiadas para el diagnóstico temprano, el tratamiento y la prevención, si surge un virus pandémico similar. Además, esa investigación nos brindará los principios generales con los que podemos diseñar mejor los medicamentos antivirales y otras intervenciones contra todos los virus de la influenza con virulencia alta.

¿Quién financió el trabajo que se describe en este artículo?

El trabajo de reconstrucción del virus de 1918 fue dirigido y apoyado por los CDC. El Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA, por sus siglas en inglés), los Institutos Nacionales de la Salud (NIH, por sus siglas en inglés) y el Instituto de Patología de las Fuerzas Armadas (AFIP, por sus siglas en inglés) brindaron su apoyo en muchos otros aspectos de la investigación.

¿Cuándo comenzaron los CDC con la investigación del virus de 1918?

Las investigaciones de los CDC sobre el virus de la influenza de 1918 comenzaron en 2004 con la iniciación de pruebas de los virus que contenían subgrupos de los ocho genes del virus de 1918. Artículos anteriores que describieron las propiedades de tales virus fueron publicados antes de 2005. La reconstrucción de todo el virus de 1918 comenzó en agosto de 2005.

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¿Podría un virus H1N1 similar al de 1918 reaparecer y causar otra vez una pandemia?

Es imposible predecir con certeza, pero la probabilidad de que el virus de 1918 resurja de una fuente natural es remota. Los expertos de la influenza consideran que es más probable que la pandemia esté causada por un subtipo de influenza para la cual existe poca o nada de inmunidad en la población humana. Existe evidencia de que algo de inmunidad residual al virus de 1918, o a un virus similar, está presente en al menos una parte de la población humana. Desde que el virus contemporáneo H1N1 circula ampliamente y la vacuna actual anual contra la influenza contiene un componente H1N1, un virus H1N1similar al de 1918 no entraría dentro del criterio de una nueva cepa pandémica.

¿Son los antivirales y vacunas actuales efectivos contra el virus de 1918?

Sí. Dos tipos de medicamentos antivirales, rimandatina (Flumadine) y oseltamivir (Tamiflu), demostraron ser efectivos contra el virus de la influenza similar al de 1918? Las vacunas que contienen la HA 1918 u otro subtipo de proteína HA H1 fueron efectivas al proteger a ratones contra el virus de 1918. De hecho, la vacuna actual de la influenza proporcionó algún nivel de protección contra al virus de 1918 en los ratones.

¿Están siendo realizados nuevos profilácticos y terapéuticas contra el virus de 1918?

La reconstrucción del virus de 1918 permitirá a los CDC desarrollar un virus candidato para la vacuna que brindará una óptima protección contra este virus u otros similares.

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Precauciones de bioseguridad

¿Está el público en riesgo con los experimentos que se realizan en este virus?

El trabajo que se describe en este informe se realizó utilizando las precauciones de bioseguridad que están diseñadas para proteger a los trabajadores y al público de posibles exposiciones a este virus (por ejemplo, de la aparición accidental del virus en el medio ambiente).

¿Qué precauciones de bioseguridad para proteger a los trabajadores de laboratorios y al público se llevaron a cabo mientras se realizaba este trabajo?

Antes de que comenzaran los experimentos, dos escalones de aprobación interna de los CDC fueron realizados: la revisión del Comité de Bioseguridad Institucional la revisión del Comité de Cuidado Animal y Uso. Todos los virus que contienen uno o más segmentos de genes del virus de la influenza de 1918 fueron generados y manipulados según las pautas de bioseguridad de las Recomendaciones provisionales de los CDC-NIH para aumentar el nivel de bioseguridad en el trabajo de laboratorio con virus de influenza humano no contemporánea. Aunque el virus de 1918 no fue diseñado como agente selecto en el momento en que se realizó este trabajo, todos los procedimientos fueron realizado utilizando elementos de bioseguridad destacados establecidos por el programa de Agente Selecto de los CDC. El Comité Intra-Gubernamental de Agentes Selectos y Asesor Técnico de Toxinas recomendó que el virus de influenza de 1918 reconstruido fuese agregado a la lista de agentes selectos del HHS el 30 de septiembre de 2005. Siguiendo estas recomendaciones, los CDC enmendaron las regulaciones y designaron a todas las formas competentes de réplicas reconstruidas del virus de la influenza pandémica de 1918 que contengan alguna parte de las regiones de los ocho segmentos genéticos (virus de influenza de 1918 reconstruido) como agente selecto.

¿Cuáles son las prácticas de bioseguridad y condiciones de contención apropiadas para trabajar con la cepa de influenza de 1918?

Las prácticas, los procedimientos y las instalaciones de bioseguridad de nivel 3 o de bioseguridad animal de nivel 3, más las mejoras que incluyen los procedimientos especiales (discutido en la siguiente pregunta) son recomendadas para trabajar con la cepa de 1918. Existen cuatro niveles de bioseguridad que corresponden con el grado de riesgo que presenta la investigación y el grado de niveles de protección para el personal, el medio ambiente y la comunidad. La bioseguridad de nivel 4 presenta las condiciones de contención más estrictas, la bioseguridad del nivel 1, las menos estrictas. Los niveles de bioseguridad consisten en una combinación de prácticas y técnicas de laboratorio, equipos de seguridad e instalaciones de laboratorios que son apropiados para las operaciones que se llevan a cabo. Los criterios específicos para cada nivel de bioseguridad están detallados en la publicación de los CDC/NIH Bioseguridad en los laboratorios microbiológicos y biomédicos.

¿Qué es el nivel de bioseguridad 3 "mejorado"? ¿Cuáles son las mejoras específicas que se utilizan para trabajar con la cepa de influenza de 1918?

Una instalación de bioseguridad de nivel 3 con mejoras específicas incluye en barreras primarias (gabinetes de seguridad, cámaras de aislamiento, guantes y batas) y secundarias (instalaciones de construcción, filtros HEPA para el tratamiento del aire viciado) para proteger a los trabajadores de laboratorios y el público contra la exposición a accidentes. Los procedimientos específicos adicionales ("mejorados") utilizados para trabajar con la cepa de 1918 incluyen:

• Rigurosa adhesión a los protocolos adicionales de protección respiratoria y cambio de ropa,
• Uso de mascarillas de respiración de presión negativa con filtros HEPA o mascarillas de respiración de presión positiva con purificador de aire (PAPR, por sus siglas en inglés),
• Uso de filtros HEPA para el tratamiento del aire viciado y
• Enmienda a las prácticas del personal para incluir duchas para el personal antes de salir del laboratorio.

Puede encontrar más detalles sobre las recomendaciones de bioseguridad para trabajar con varios virus de influenza humana y animal, incluido el virus de 1918 en la guía provisional de los CDC/NIH para tal trabajo: Recomendaciones provisionales de los CDC-NIH para aumentar el nivel de bioseguridad en el trabajo de laboratorio con virus de influenza humana no contemporánea.

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¿Se pueden realizar estos experimentos de manera segura utilizando las contenciones proporcionadas por las BSL-3 con mejoras?

Los laboratorios altamente entrenados pueden trabajar con la cepa del virus de influenza de 1918 de manera seguras utilizando la contención mejorada de la BSL-3. Los investigadores de los CDC se han especializado en la capacitación y atraviesan un riguroso proceso de autorización de bioseguridad (y seguridad). Para el trabajo que se publicó en el artículo de la revista Science, el investigador líder de los CDC brindó un informe por escrito de la rutina semanal a los funcionarios administrativos de los CDC, incluyendo el funcionario líder en ciencia de la agencia y recibió instrucciones de informar de inmediato a los funcionarios de la agencia sobre cualquier problema relacionado con la bioseguridad.

Una instalación BSL-3 con mejoras específicas incluye barreras primarias (gabinetes de seguridad, cámaras de aislamiento, guantes y batas) y secundarias (instalaciones de construcción) para proteger a los trabajadores de laboratorios y al público contra la exposición a accidentes. Las mejoras específicas incluyen el cambio de vestimenta, requisitos de ducharse y el uso de mascarillas de respiración con purificador de aire motorizado (PAPR, por sus siglas en inglés (trajes para una mitad del cuerpo). Las barreras primarias y secundarias, más las prácticas de seguridad personal adicional brindan la contención apropiada para realizar dicha investigación de la influenza. Los CDC evaluaron los estudios específicos para llevar a cabo al igual que los equipos de científicos altamente experimentados que realizaron la investigación y llegaron a la conclusión de que este trabajo podría ser realizado bajo las contenciones BSL-3 con mejoras.

¿Por qué se utilizó la contención BSL-3 para trabajar con el virus H1N1 1918 cuando la mayoría de los virus de influenza humana del subtipo H1N1 son manipulados bajo contenciones menos estrictas?

Las medidas de bioseguridad apropiadas para trabajar con un patógeno determinado dependen de un número de factores, incluyendo la experiencia previa con el patógeno o patógenos similares, la virulencias y la transmisibilidad del patógeno, el tipo de experimento y la disponibilidad de la vacuna y/o los medicamentos antimicrobianos efectivos contra el patógeno. Previo a la reconstrucción del virus de 1918, los CDC evaluaron con cuidado los estudios específicos a realizar y concluyeron que esta investigación podría llevarse a cabo de manera segura bajo la contención BSL-3 mejorada. Todos los virus que contienen uno o más segmentos del gen del virus de la influenza de 1918 fueron generados y manipulados bajo condiciones de laboratorio con contención alta (BSL 3 mejorada) según las pautas de los NIH y los CDC. Las recomendaciones para los niveles de bioseguridad son realizadas por un panel de expertos y se llevan a cabo de manera estricta.

Un nivel más elevado de contención (bioseguridad de nivel 4) se utiliza para trabajar sobre patógenos novedosos o exóticos para los que no existen tratamientos o vacunas. Este no es el caso para el virus de 1918. Los descendientes de los virus de influenza de 1918 aún circulan, y la vacuna actual de la influenza brinda algo de protección contra el virus de la vacuna de 1918. Además, dos tipos de medicamentos antivirales, rimantadina (Flumadine) y oseltamivir (Tamiflu), son efectivos contra el virus que contienen 1918 productos de genes del virus relacionados con los medicamentos antivirales.

El diseño físico y de ingeniería de la contención BSL-3 mejorada es muy similar al utilizado en los laboratorios BSL-4. El laboratorio BSL-3 además tiene el control del flujo direccional de vanguardia que filtra el aire que sale y todos los residuos son sometidos a autoclave o descontaminados antes de dejar el área de trabajo, previniendo el escape de los agentes infecciosos.

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Temas sobre bioseguridad

¿La generación de la influenza pandémica española de 1918 que contiene la secuencia completa de los ocho segmentos de genes virales, viola la Convención de Armas Biológicas?

No. El artículo I de la Convención de Armas Biológicas (BWC, por sus siglas en inglés) permite realizar investigaciones microbiológicas para fines "profilácticos, de protección u otros fines de paz. Article X of the BWC encourages the "fullest possible exchange of…scientific and technological information" for the use of biological agents for the prevention of disease and other peaceful purposes. Además, el artículo X de la BMW establece que la BWC no debería impedir los desarrollos tecnológicos en el ámbito de actividades bactereológicas de paz. Debido a que la emergencia de otros virus pandémico se considera probable, casi inevitable, la caracterización del virus de 1918 nos podría ayudar a reconocer la amenaza potencial de nuevas cepas del virus de la influenza, y contribuirá con las medidas paliativas profilácticas y terapéuticas que se necesitarán para controlar los virus pandémicos.

¿Proporciona el informe un "proyecto" para los bioterroristas para desarrollar y desatar una pandemia devastadora en el mundo?

No. Este informe no proporciona un proyecto para los bioterroristas para desarrollar una cepa de influenza pandémica. El sistema de genética inversa que solía generar el virus de 1918 es una técnica de laboratorio ampliamente utilizada. Mientras que existe una preocupación de que este enfoque pueda ser utilizado erróneamente para el bioterrorismo, hay además beneficios claros y significativos sobre compartir la información con la comunidad científica: es decir, desarrollar intervenciones efectivas, por lo tanto, fortalecer la salud pública y la seguridad nacional.

¿Es el virus de la influenza de 1918 un agente seleccionado?

El Comité Intra-Gubernamental de Agentes Selectos y Asesor Técnico de Toxinas se reunió el 30 de septiembre de 2005 y recomendó que el virus de la influenza de 1918 reconstruido sea agregado a la lista de agentes seleccionados del HHS. Siguiendo estas recomendaciones, los CDC enmendaron las regulaciones y designaron a todas las formas competentes de réplicas reconstruidas del virus de la influenza pandémica de 1918 que contengan alguna parte de las regiones de los ocho segmentos genéticos (virus de influenza de 1918 reconstruido) como agente selecto.

¿Cuál es el programa de Agente Selecto?

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés) regulan la posesión, el uso y la transferencia de agentes seleccionados y toxinas que tienen el potencial de ocasionar una amenaza a la salud pública y a la seguridad. El programa de Agente Selecto de los CDC supervisa estas actividades y registra todos los laboratorios y otras entidades en los Estados Unidos de América que presenta, utiliza o transfiere un agente selecto o toxina.

El Departamento de Salud y Servicios Humanos (HHS, por sus siglas en inglés) y el Departamento de Agricultura (USDA, por sus siglas en inglés) publicaron reglas para la posesión, el uso y la transferencia de agentes selectos y toxinas (42 C.F.R. Parte 73, 7 C.F.R. Parte 331 y 9 C.F.R. Parte 121) en el Registro Federal del 18 de marzo de 2005. Todas las disposiciones de estas reglas finales sustituyen a las contenidas en las reglas provisionales finales que rigen desde el 18 de abril de 2005.

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