Investigación de la UOH describe la diversidad del SARS-CoV-2 dentro de pacientes infectados

Una investigación concebida y ejecutada íntegramente en la Universidad de O'Higgins (UOH) logró observar un nivel del SARS-CoV-2 que la vigilancia genómica convencional no suele detectar: las variantes minoritarias que aparecen dentro de una misma persona infectada. El trabajo fue publicado en Scientific Reports, revista de Nature Portfolio.

El estudio, titulado “Ultra-deep sequencing reveals intra-host diversity and selective constraint in SARS-CoV-2 samples from Chile”, fue coordinado por el Dr. Alex Di Genova, académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería y director del Centro UOH de Bioingeniería (CUBI). En la investigación participaron también la académica Carol Moraga y el académico Mauricio Latorre. Se analizaron 96 muestras chilenas de SARS-CoV-2 obtenidas entre 2020 y 2022, periodo que abarcó el reemplazo de distintos linajes, desde las variantes iniciales hasta Lambda, Delta y Ómicron.

“Todo comenzó con un error durante una prueba del secuenciador: utilizamos una celda mucho más grande de la que necesitábamos y terminamos secuenciando las muestras a una profundidad enorme. Ese error terminó abriendo una pregunta científica mucho más interesante” - Alex Di Genova, UOH

El proyecto surgió en 2023, durante una prueba del secuenciador DNBSeq-G400, cuando el equipo utilizó por error una celda de secuenciación de mayor capacidad que la requerida. Los genomas virales quedaron secuenciados a una profundidad promedio cercana a 60.000×. En lugar de descartar ese exceso de información, los investigadores decidieron aprovecharlo para estudiar las variantes intra-hospedero o iSNVs, pequeños cambios presentes en una fracción de los virus que coexisten en un mismo paciente.

Tras generar más de 2.000 millones de lecturas, el equipo identificó 2.890 iSNVs respaldadas por alta profundidad de secuenciación. La mayoría se encontraba en frecuencias bajas o intermedias, y el cambio más común fue de citosina a timina. El análisis mostró que la evolución del virus dentro de los pacientes estuvo dominada por selección purificadora, es decir, la mayoría de las mutaciones son eliminadas. La proteína Spike y genes accesorios como ORF3a, ORF7a y ORF8 concentraron una mayor proporción de cambios. Además, se detectaron 13 coinfecciones candidatas.

Las etapas experimentales y computacionales se desarrollaron en la UOH: las muestras se procesaron en el secuenciador DNBSeq-G400 y el análisis bioinformático se ejecutó en KÜTRAL, la infraestructura de cómputo de alto rendimiento, con cerca de 1500 horas de CPU. Los datos, el código y las figuras están disponibles públicamente.

“Este trabajo demuestra que en la UOH tenemos la capacidad de desarrollar un estudio genómico completo: desde generar los datos hasta analizarlos e interpretarlos”, destacó Di Genova, quien subrayó que esa capacidad queda instalada para responder a futuras enfermedades infecciosas.