Investigación sobre la gripe española

La investigación sobre la gripe española se centra en los estudios sobre las causas y características de la gripe española, una variedad de influenza que en 1918 fue responsable de la peor pandemia de influenza en la historia moderna. Muchas teorías sobre los orígenes y el progreso de la gripe española persistieron en la literatura, pero no fue hasta 2005, cuando se recuperaron varias muestras de tejido pulmonar de soldados estadounidenses de la Primera Guerra Mundial y de una mujer inupiat enterrada en permafrost en una fosa común en Brevig Mission, Alaska, que se hizo posible una investigación genética significativa.

Hay dos teorías que prevalecen. Una teoría de Alfred W. Crosby es que la cepa del virus se originó en Fort Riley, Kansas, por dos mecanismos genéticos (deriva genética y cambio antigénico) en virus de aves de corral y cerdos que el fuerte criaba para el consumo local. Aunque los datos iniciales de una reconstrucción reciente del virus sugerían que saltó directamente de las aves a los humanos, sin pasar por los cerdos, esto ha sido puesto en duda desde entonces. Un investigador publicó en 2004 que la enfermedad se encontró en el condado de Haskell, Kansas, ya en enero de 1918. Un virus similar e incluso más mortal se había visto antes en los campamentos británicos en Francia y en Aldershot.

Un trabajo de investigación anterior publicado en 2000 por un equipo dirigido por el virólogo británico John Oxford, del Hospital St Bartholomew y del Royal London Hospital, sugirió que un importante campamento de concentración de tropas británicas en Étaples, Francia, estaba en el centro de la pandemia de gripe de 1918 o al menos un virus precursor significativo de la misma. Se había producido una misteriosa infección respiratoria en la base militar durante el invierno de 1915-1916.

En 1995, Jeffery Taubenberger, del Instituto de Patología de las Fuerzas Armadas de Estados Unidos (AFIP), se preguntó si sería posible recuperar el virus de la pandemia de gripe de 1918 a partir de tejido seco y fijado de las víctimas. Él y sus colegas analizaron 10 portaobjetos de muestra de tejido y 2 dieron positivo. Taubenberger, Ann H. Reid y Thomas G. Fanning lograron amplificar segmentos cortos del ácido nucleico viral mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Los resultados se publicaron en la revista Science en marzo de 1997.

El 20 de agosto de 1997, Johan Hultin recuperó muestras de la gripe de 1918 del cadáver congelado de una mujer nativa de Alaska enterrada durante casi ocho décadas en el permafrost cerca de Brevig Mission, Alaska. Llevó las muestras a un equipo en Rockville, Maryland, dirigido por Jeffery Taubenberger del Instituto de Patología de las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos (AFIP). Brevig Mission perdió aproximadamente el 85% de su población a causa de la gripe de 1918 en noviembre de 1918. Una de las cuatro muestras recuperadas contenía material genético viable del virus. Esta muestra proporcionó a los científicos una oportunidad de primera mano para estudiar el virus, que fue inactivado con tiocianato de guanidinio antes del transporte. Esta muestra y otras encontradas en los archivos de AFIP permitieron a los investigadores analizar por completo las estructuras genéticas críticas del virus de 1918.

"Ahora hemos identificado tres casos: El caso Brevig Mission y dos casos de archivo que representan las únicas fuentes conocidas de material genético del virus de la gripe de 1918", dijo Taubenberger, jefe de la división de patología molecular de AFIP e investigador principal del proyecto.

Las muestras de autopsia archivadas se habían tomado de los soldados rasos del ejército de la Primera Guerra Mundial Roscoe Vaughan y James Downs.

La edición del 6 de febrero de 2004 de la revista Science informó que dos equipos de investigación, uno dirigido por Sir John Skehel, director del Instituto Nacional de Investigación Médica de Londres, y otro por el profesor Ian Wilson del Instituto de Investigación Scripps de San Diego, habían logrado sintetizar la proteína hemaglutinina responsable del brote de gripe de 1918. Lo hicieron juntando ADN de una muestra de pulmón de una mujer inuit enterrada en la tundra de Alaska y una serie de muestras conservadas de soldados estadounidenses de la Primera Guerra Mundial. Los equipos habían analizado la estructura del gen y habían descubierto cómo alteraciones sutiles en la forma de una molécula de proteína habían permitido que pasara de las aves a los humanos con efectos tan devastadores.

En 2005 se secuenciaron los genes de la polimerasa del virus, con lo que se completó el genoma completo del virus. Esto permitió a los investigadores de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) y de la Escuela de Medicina del Monte Sinaí, dirigidos por el Dr. Terrence Tumpey, sintetizar segmentos de ARN del virus H1N1 y, en última instancia, reconstruir partículas virales infecciosas. Estas se utilizaron posteriormente para infectar experimentalmente a ratones, hurones y macacos, lo que proporcionó información valiosa sobre la biología y la patogénesis del virus de la gripe, y proporcionó información importante sobre cómo prevenir y controlar futuras pandemias.

Los virus de la gripe tienen una tasa de mutación relativamente alta, característica de los virus ARN. El virus H5N1 ha mutado en una variedad de tipos con diferentes perfiles patógenos; algunos patógenos para una especie pero no para otras, algunos patógenos para múltiples especies. La capacidad de varias cepas de gripe para mostrar selectividad de especies se debe en gran medida a la variación en los genes de la hemaglutinina. Las mutaciones genéticas en el gen de la hemaglutinina que causan sustituciones de un solo aminoácido pueden alterar significativamente la capacidad de las proteínas de hemaglutinina virales para unirse a los receptores en la superficie de las células huésped. Tales mutaciones en los virus H5N1 aviares pueden cambiar las cepas del virus de ser ineficientes para infectar células humanas a ser tan eficientes para causar infecciones humanas como los tipos de virus de la gripe humana más comunes.

En julio de 2004, investigadores dirigidos por H. Deng del Instituto de Investigación Veterinaria de Harbin, en Harbin, China, y Robert Webster del Hospital de Investigación Infantil St. Jude, en Memphis, Tennessee, informaron sobre los resultados de experimentos en los que se expuso a ratones a 21 cepas de H5N1 confirmadas obtenidas de patos en China entre 1999 y 2002. Encontraron "un patrón temporal claro de patogenicidad progresivamente creciente". Los resultados informados por Webster en julio de 2005 revelan una mayor progresión hacia la patogenicidad en ratones y una mayor eliminación del virus por parte de los patos.

En diciembre de 2008, una investigación de Yoshihiro Kawaoka, de la Universidad de Wisconsin, demostró que la presencia de tres genes específicos (denominados PA, PB1 y PB2) y una nucleoproteína derivada de las muestras de gripe H1N1 de 1918 era suficiente para provocar síntomas similares en pruebas con animales.

Investigaciones recientes de Taubenberger et al. han sugerido que el virus de 1918, al igual que el H5N1, podría haber surgido directamente de un virus de influenza aviar. Sin embargo, investigadores de la Universidad de Virginia y la Universidad Nacional Australiana han sugerido que puede haber una interpretación alternativa de los datos utilizados en el artículo de Taubenberger et al. Taubenberger et al. respondieron a estas cartas y defendieron su interpretación original.

Otras investigaciones de Tumpey y sus colegas que reconstruyeron el virus H1N1 de 1918 llegaron a la conclusión de que eran sobre todo los genes de la polimerasa y los genes HA y NA los que causaban la extrema virulencia de este virus. El 18 de enero de 2007, Kobasa et al. informaron que los monos infectados (Macaca fascicularis) exhibieron síntomas clásicos de la pandemia de 1918 y murieron a causa de una tormenta de citocinas.

Las secuencias de las proteínas de la polimerasa (PA, PB1 y PB2) del virus de 1918 y de los virus humanos posteriores difieren en sólo 10 aminoácidos de los virus de la gripe aviar. Ya se han identificado virus con 7 de los 10 aminoácidos en las localizaciones de la gripe humana en el H5N1 que circula actualmente. Esto ha llevado a algunos investigadores a sugerir que pueden surgir otras mutaciones que hagan que el virus H5N1 sea capaz de transmitirse de persona a persona.

Otro factor importante es el cambio de la proteína HA a una preferencia de unión por el ácido siálico alfa-2,6 (la forma principal que se encuentra en el tracto respiratorio humano). En el virus aviar, la proteína HA se une preferentemente al ácido siálico alfa-2,3, que es la forma principal en el tracto entérico aviar. Se ha demostrado que sólo un cambio de un solo aminoácido puede dar lugar al cambio de esta preferencia de unión. En total, sólo un puñado de mutaciones pueden tener que tener lugar para que la gripe aviar H5N1 se convierta en un virus pandémico como el de 1918. Sin embargo, es importante señalar que la probabilidad de mutación no indica la probabilidad de evolución de dicha cepa, ya que algunas de las mutaciones necesarias pueden estar limitadas por la selección estabilizadora.

En caso de que se produjera otra pandemia, los investigadores militares estadounidenses propusieron reutilizar un tratamiento de la pandemia mortal de 1918 para mitigar los efectos de la gripe: algunos médicos militares inyectaron a pacientes gravemente afectados sangre o plasma sanguíneo de personas que se habían recuperado de la gripe. Los datos recopilados durante ese tiempo indican que el tratamiento con inyección de sangre redujo las tasas de mortalidad hasta en un 50 por ciento.

Los investigadores de la Marina han puesto en marcha una prueba para ver si el tratamiento de 1918 funcionará contra la mortal gripe aviar asiática. Los resultados hasta ahora no han sido concluyentes. El plasma humano H5N1 puede ser un tratamiento eficaz, oportuno y ampliamente disponible para la próxima pandemia de gripe. Un nuevo estudio internacional que utilice métodos modernos de recopilación de datos sería un proceso difícil y lento. Citando la espera de meses para una vacuna para la próxima pandemia, muchos expertos en gripe opinan que el método de 1918 es algo que se debe considerar.

En la pandemia mundial de gripe de 1918, "los médicos probaron todo lo que sabían, todo lo que habían oído hablar, desde el antiguo arte de sangrar a los pacientes, hasta la administración de oxígeno y el desarrollo de nuevas vacunas y sueros (principalmente contra lo que ahora llamamos Haemophilus influenzae -un nombre derivado del hecho de que originalmente se lo consideró el agente etiológico- y varios tipos de neumococos). Sólo una medida terapéutica mostró algún indicio de éxito: transfundir sangre de pacientes recuperados a nuevas víctimas".

• Investigación de la gripe
• Mark Sykes – exhumación de una víctima de la gripe británica en el Reino Unido
• Yoshihiro Kawaoka – ingeniero y recreado un virus para estudiar cómo funciona y cómo la gripe muta naturalmente
• Kirsty Duncan - condujo la expedición sin éxito para encontrar el virus de la gripe en permafrost en Longyearbyen, Svalbard, Noruega