Coronavirus: los gemelos con Covid ayudan a los científicos a desentrañar las raíces genéticas de la enfermedad

Nueva York.– Acostumbradas a compartirlo todo desde hace 35 años, desde el amor por la música jazz hasta el lápiz labial, las gemelas Kimberly y Kelly Standard daban por hecho que si se enfermaban de Covid-19, la experiencia de ambas sería tan idéntica como sus ADN.

Pero el virus tenía otros planes.

En abril pasado, las hermanas Standard fueron internadas con fiebre y falta de aire en el hospital de su localidad, en Rochester, Michigan. Sin embargo, Kelly fue dada de alta en menos de una semana, y su hermana terminó en terapia intensiva.

Kimberly pasó casi todo un mes en condición crítica, respirando a través de un tubo, con intermitentes estados de shock. Varias semanas después, Kelly ya estaba de regreso en la casa de ambas, pero Kimberly seguía en rehabilitación, reaprendiendo a hablar, a caminar, a masticar y a tragar comida sólida a la que casi no le sentía el gusto.

Casi un año después, a las hermanas Standard las atormenta una misma pregunta, y no pueden dejar de pensar en el camino drásticamente divergente que tomó la enfermedad en cada una de ellas.

"Quiero saber por qué a mi hermana el Covid le pegó tanto peor que a mí", dice Kelly.

Es la misma pregunta que desde la aparición del nuevo coronavirus impulsa varios proyectos científicos en todo el mundo. De los 94 millones de casos documentados desde el inicio del brote, no hay dos que sean totalmente iguales, ni siquiera entre personas que comparten el mismo código genético.

Sin embargo, los hermanos gemelos les ofrecen a los científicos la oportunidad única de desentrañar y deslindar el aporte de la naturaleza y de la crianza para la evolución de las enfermedades. Recurriendo a los registros de gemelos en Estados Unidos, Australia, Europa y otros lugares, los investigadores están confirmando que la genética puede afectar el tipo de síntomas que experimentan los pacientes con Covid-19. Esos estudios también subrayan la importancia del medio ambiente y de la pura casualidad: incluso entre gemelos, los sistemas inmunológicos pueden ser muy diferentes, y hasta seguir diferenciándose a lo largo de la vida.

Mishita Goel, una de las médicas que trató a las gemelas Standard a principios del año pasado, dice haberse sorprendido de que el virus registrara una evolución médica tan distinta en cada hermana. "Nos quedamos asombrados", dice Goel, que a mediados de 2020 publicó un estudio del caso.

Ambas hermanas tenían sobrepeso y un historial de problemas metabólicos. En todo caso, señala Goel, la que tenía un riesgo levemente mayor de terminar en terapia intensiva era Kelly, ya que sufría de asma y su cuadro de diabetes era más grave que el de su hermana. Sin embargo, la que se llevó la peor parte fue Kimberly.

Al menos algunos de los factores que influyen en la gravedad de un caso de Covid están escritos en el genoma. Estudios recientes sugieren que las personas con sangre tipo O, por ejemplo, podrían tener un riesgo ligeramente menor de enfermarse gravemente (aunque los expertos alertan que no deben sobredimensionarse ese tipo de hallazgos). Otros estudios se han centrado en los genes que afectan la forma en que las células hacen sonar la alarma ante la presencia del virus o aumentan sus defensas para protegerse de los invasores.

También hay otras pequeñas distinciones genéticas que pueden facilitar el ingreso del coronavirus a las células. De hecho, algunas incluso pueden desencadenar una respuesta inmune excesiva, que ataque tanto los tejidos sanos como los enfermos, una característica común entre los casos más graves de Covid-19.

De hecho, la influencia genética en las personas con coronavirus que experimentan síntomas como fiebre, fatiga y delirio, puede ser medida dice Tim Spector, epidemiólogo y director del registro TwinsUK (mellizos del Reino Unido), con sede en el Hospital St. Thomas, Londres. El año pasado, Spector y sus colegas desarrollaron una aplicación de seguimiento de síntomas para registrar cómo las personas lidian con la enfermedad. En un estudio aún no publicado en revistas científicas, su equipo informó que los factores genéticos podrían explicar hasta el 50% de las diferencias de los síntomas de Covid-19 según los pacientes. Y están investigando especialmente un gen que codifica una molécula llamada ACE2, a la que se acopla el coronavirus antes de ingresar a las células.

"Sería un error pensar que vamos a encontrar una respuesta descifrando simplemente los genes", indica Spector. "Pero al menos en algunos aspectos, los cuerpos de gemelos están genéticamente programados para responder de manera similar."

Las gemelas Krista Burkett y Kasey Miller, de 28 años, son de Toledo, Ohio, y se enfermaron poco después del Día de Acción de Gracias. En ellas, la evolución del Covid se dio con una semana de desfasaje: primero cayó enferma Miller, pero los síntomas se fueron repitiendo "exactamente iguales en ambas, día a día", con una semana de diferencia.

Para ambas el Covid empezó con una febrícula intermitente de 37,5°C, seguida de días de dolor de espalda y una extraña sensación de zumbido. Al octavo día, la enfermedad escaló con un torturante dolor de cabeza. Y luego, como un reloj y siempre con una semana de diferencia, los síntomas en ambas desaparecieron.

El virus por partida doble no fue una sorpresa para las gemelas. "Ella la pasó bien, porque pudo ir viendo exactamente lo que le iba a pasar", dice Miller sobre su hermana.

Pero el caso de Burkett y Miller no es la norma. Muchas de las comorbilidades que pueden aumentar el riesgo de desarrollar un Covid grave (exceso de peso, enfermedades cardíacas, diabetes, tabaquismo) dependen mucho del entorno y el comportamiento, y no solo de la genética. El historial inmunológico de lucha de cada persona contra otros coronavirus, como el de la gripe común, también podría tener efecto en sus chances de desarrollar un caso grave de Covid.

Algunos investigadores también plantean que la cantidad de coronavirus que ingresa en la persona puede tener impacto en la gravedad de la enfermedad, una tendencia que ya ha sido documentada en otras infectocontagiosas.

"Es muy distinta una infección que puede ser aplastada de entrada por el sistema inmunitario, o tener que batallar porque todas las células del cuerpo se infectan al mismo tiempo", dice Juliet Morrison, viróloga de la Universidad de California en Riverside.

Michael Russell, de 29 años, se pregunta si habrá inhalado mucho más virus que su gemelo Steven, cuando se reunieron con la familia para celebrar el 4 de Julio, Día de la Independencia en Estados Unidos.

Ambos manifestaron síntomas pocos días después del festejo, cuando Steven volvió a su hogar en Arlington, Virginia. A Steven, la enfermedad le causó carraspera y dolor de cabeza, "como un resfrío leve", describe.

Un par de días después, Michael, que seguía viviendo en casa de sus padres, cayó en cama con síntomas mucho más severos: fuerte dolor de garganta, escalofríos, falta de aire fatiga generalizada, cuadro que lo dejó postrado todo un día. Tardó dos semanas en recuperar el gusto y el olfato.

Los padres de los gemelos Russell también tuvieron síntomas graves de Covid, así que Michael debió aislarse con otros dos infectados adultos. Tener que confinarse en una misma casa con otros dos contagiados puede haber expuesto a Michael a una mayor carga del virus, o al menos eso creen los hermanos, aunque aclaran que es una mera suposición.

Para algunos gemelos, no hay explicación evidente para el curso diferente que tomó en ellos la enfermedad. Marena y Vivian Herr, gemelas de 17 años, de Jackson Hole, Wyoming, no se han separado en toda su vida.

"Compartimos el vaso, estamos todo el tiempo en la habitación de la otra, tenemos los mismos amigos y hasta nos gusta la misma marca de hamburguesa", cuenta Vivian. "Y nunca nos agarramos la misma enfermedad."

Una semana después de ir a una fiesta de Halloween, ambas tuvieron Covid, pero sus síntomas bifurcaron: Marena perdió el gusto y el olfato –ya han pasado dos meses, y todavía no los recupera–, mientras que Vivian tuvo que batallar contra un cuadro de debilidad de tipo gripal.

La vida de los gemelos empieza con un único embrión que se divide en dos, y el resultado son dos bebés genéticamente fotocopiados. Pero a partir de ahí, su trayectoria evolutiva empieza a divergir, a medida que el ADN de cada uno de ellos incorpora pequeñas y sutiles "erratas" que ya no comparten. Un informe publicado este mes en la revista Nature Genetics revela que los gemelos idénticos difieren ya tempranamente en un 5,2 promedio debido a mutaciones naturales del desarrollo.

A lo largo de la infancia y adolescencia, esa fisura entre los gemelos se va ensanchando, a medida que sus intestinos son colonizados por distintas bacterias, o se producen sutiles cambios en el entorno que ejercen presión sobre ciertas partes de sus genomas, haciendo que algunos segmentos se vuelvan más fáciles o difíciles de leer.

El proceso es tan aleatorio que simplemente no se replica nunca en dos personas, por más que ambas hayan arrancado el juego con las mismas letras del Scrabble.

Pero la maleabilidad inmunológica es una ventaja, porque permite equipar al organismo para defenderse incluso de patógenos que nunca vio, explica Mark David, inmunólogo de la Universidad de Stanford que ha usado el registro de gemelos de su universidad para conducir una investigación sobre la genética del sistema inmunitario. Y por más que los gemelos arranquen con los mismos ingredientes genéticos, dice Davis, "después ambos echan a rodar el dado".

(Traducción de Jaime Arrambide)

Por Katherine J. Wu

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