¿Puede mi mascota contagiarme el Covid-19?
La Fundación BBVA financiará con 2,7 millones de euros veinte proyectos que investigan varias facetas del coronavirus
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Un equipo de 400 investigadores estudiará varias facetas del coronavirus gracias a una convocatoria de ayudas de la Fundación BBVA dotada con 2,7 millones de euros . Se trata de 20 pro yectos que abarcan ámbitos como la Biomedicina o las Ciencias Sociales y que buscarán resolver alguna de las incógnitas que la pandemia deja a su paso.
La llegada de la pandemia ha supuesto un impacto sin precedentes en la salud de población mundial, que también ha sufrido un terremoto en su vida económica y social . Es por esto que varios investigadores ahondarán sobre cuestiones que pueden ser determinantes para frenar la transmisión de la enfermedad.
Tras evaluar los casi 1.000 proyectos presentados, cinco comisiones de expertos han acordado la concesión de cuatro ayudas en Biomedicina (250.000 euros por proyecto); cuatro en Big Data e Inteligencia Artificial (150.000 euros por proyecto); cuatro en Ecología y Veterinaria (100.000 euros por proyecto); cuatro en Economía y Ciencias Sociales (100.000 euros por proyecto); y cuatro en Humanidades (75.000 euros por proyecto). A continuación explicamos los diez proyectos más llamativos de esta inicativa.
Reeducar el sistema inmunitario
Los casos más graves de Covid-19 se asocian a una respuesta exacerbada del sistema inmunitario, que ha sido apodada «tormenta de citoquinas», y a la aparición de fibrosis en los pulmones. Esta sintomatología se debe en gran medida a la acción de un tipo de células defensivas, los macrófagos. Uno de los proyectos de la investigación aspira a entender los mecanismos moleculares que conducen a la tormenta de citoquinas y la fibrosis pulmonar , y a poner a prueba la hipótesis de que es posible «reeducar» a los macrófagos para que estas mismas células actúen en sentido positivo, evitando las lesiones más graves de la Covid-19.
Las mascotas, el virus y la transmisión
El SARS-CoV-2 se considera un agente patógeno zoonótico que básicamente se transmite entre humanos. No obstante, hay distintas descripciones que indican que las mascotas pueden ser expuestas al virus . Es más, infecciones experimentales realizadas con gatos, hámsteres y hurones han demostrado que además e l virus se puede transmitir entre animales .
En todos los casos, la frecuencia de infección de mascotas por SARS-CoV-2 es virtualmente desconocida y los datos existentes se basan en unas pocas descripciones a nivel mundial. Por ello es importante establecer si el SARS-CoV-2 puede establecerse en especies domésticas y ver si suponen un riesgo potencial que pueda llegar a originar brotes en las personas.
¿Quiénes son los culpables del fallo respiratorio?
Observando al microscopio muestras de tejidos de distintos órganos, obtenidas postmortem de una veintena de pacientes poco después de su fallecimiento en la unidad de cuidados intensivos, los autores de otro de los proyectos observaron una presencia exacerbada de macrófagos. Los macrófagos son un tipo celular clave en el organismo, por su función de atrapar y destruir patógenos y eliminar células muertas.
Son también esenciales en la regulación de la respuesta inflamatoria, y los investigadores los consideran los culpables principales del fallo respiratorio en la Covid-19 . Usando microscopía avanzada y técnicas de expresión génica, los investigadores tratarán de identificar en esta colección única de muestras de micro-autopsias los mecanismos que explican la alta presencia y activación de macrófagos.
Inteligencia artificial para interpretar radiografías
El objetivo de este proyecto es desarrollar una herramienta de inteligencia artificial basada en algoritmos de aprendizaje profundo que permita identificar, por medio de la radiografía de tórax, la presencia de afectación pulmonar, aún en fases incipien tes , provocada por Covid-19. Esto permitiría disponer de un sistema de detección automatizada de la Covid-19 en pacientes sospechosos.
Inmunoterapia contra futuras pandemias
La destrucción de hábitats naturales hace prever la aparición en el futuro de más brotes epidémicos causados por otros coronavirus emergentes. El objetivo de este proyecto es desarrollar y validar a nivel preclínico una estrategia de inmunología sintética para generar inmunidad ‘pan-coronavirus ’, es decir, no solo contra el SARS-CoV-2, sino en general contra especies de coronavirus que utilizan la proteína ACE2 como puerta de entrada a la célula humana.
Los investigadores seguirán una muy novedosa estrategia de inmunoterapia sintética: producirán en el laboratorio una nueva generación de moléculas denominadas spikebodies, por su capacidad para bloquear la interacción de la ACE2 con la glicoproteína S (spike) de diferentes coronavirus. Ensayarán su actividad con diversos coronavirus.
«Machine learning» para evitar fallecimientos
A partir de datos de más de 9.000 pacientes atendidos por coronavirus SARS-CoV-2 en los hospitales madrileños de Ramón y Cajal, Fundación Jiménez Díaz y La Zarzuela, este trabajo desarrollará modelos de machine learning para predecir el riesgo de fallecimiento o de ser intubada que tiene una persona analizando los factores que van a determinar el pronóstico . Además, evaluará la eficiencia de un tratamiento a partir de comparaciones de pacientes que han sido tratados con un medicamento u otro y la relación con la tasa de muerte.
Como último objetivo, se construirá un modelo de red bayesiana que capture todas las relaciones que hay entre diversas variables -tanto clínicas, como de tratamientos y resultados- para hacer razonamientos probabilísticos sobre el riesgo de mortalidad, el éxito o no de un tratamiento y el porqué. Este modelo, además, se dejará abierto en una plataforma web para toda la comunidad científica.
Entender la infección a partir de mini-riñones
Para combatir la Covid-19 es importante impedir la entrada del virus a las células, pero también entender qué ocurre cuando ya está dentro: qué mecanismos de la célula secuestra el patógeno para replicarse y seguir infectando. En este proyecto estudiarán cómo infecta el SARS-CoV-2 a células de mini-riñones , realizados mediante bioingeniería a partir de células madre humanas.
En estos órganos será posible abrir o cerrar a voluntad, mediante la técnica de edición genética CRISPR, las proteínas que usa el virus como puerta de entrada a las células -ACE2 y otras-, y estudiar las consecuencias en cada caso.
También podrán estudiar las vías moleculares que se activan una vez el virus infecta la célula. El uso de mini-riñones para modelizar la infección por el SARS-CoV-2 permite así acelerar un tipo de investigación que de otra manera -con modelos animales modificados genéticamente- llevaría años.
Modelos de ratón transgénico
El objetivo de este proyecto es generar los primeros modelos de ratón transgénico que reproduzcan la infección humana y modelos de posibles especies transmisoras del SARS-Cov-2, como animales de compañía (gatos y perros) y de producción (caballos, cerdos y vacas), todos ellos seleccionados por tener una proteína ACE-2, que actúa como puerta de entrada del virus, muy similar a la humana.
Los ratones tienen una versión de la proteína ACE-2 que tiene diferencias con la humana por lo que el virus no puede entrar en el ratón y, por tanto, no puede ser infectado por SARS-Cov-2. Por ello, para modelar y estudiar la Covid-19 en ratones, es necesario que expresen el receptor ACE-2 humano, o de las especies que se quieran estudiar. Estos ratones transgénicos servirán para analizar la infectividad, las especies susceptibles, y las especies trasmisoras del SARS-Cov-2 y/o los nuevos coronavirus que pudieran producir futuras pandemias.
El papel de los aerosoles en el contagio
Entre la incubación del virus SARS-CoV-2 y la aparición de síntomas, existe un periodo en el que los infectados son altamente infecciosos y espiran partículas virales que podría contribuir a un aumento detectable de dichas partículas en la atmósfera previo a la aparición de síntomas . Dichas partículas víricas se han detectado en filtros de aire recogidos en Italia.
El objetivo de este proyecto es explorar y explotar ese desfase entre pico de infectividad asociado a espiración de partículas virales y presencia de síntomas, para proponer una red de alerta y facilitar el diseño de planes de emergencia y de medidas de actuación que permitan reducir el impacto de futuros episodios de COVID-19 en el bienestar de la población y la economía.
Un equipo multidisciplinar de expertos en epidemiología ambiental, calidad del aire y microbiología investigará la detección y cuantificación de carga genética del virus SARS-CoV-2 en muestras de aerosol atmosférico facilitadas por el Servicio de Calidad del Aire de la Generalitat Valenciana.
¿Puede la contaminación influir?
El objetivo de este proyecto es comprender mejor la relación entre contaminación atmosférica y COVID-19 en una triple vertiente. En primer lugar, trata de conocer en qué medida se han modificado los niveles de los principales contaminantes atmosféricos a nivel regional y nacional como consecuencia de la drástica reducción del tráfico y una disminución parcial de la actividad industrial, originada por las restricciones derivadas de la implantación del estado de alarma en España.
En segundo lugar, trata de encontrar asociaciones entre exposición a determinados contaminantes atmosféricos , especialmente de aquellos que afectan a la función respiratoria y cardiovascular como el material particulado (PM) y óxidos de nitrógeno (NOx), y la propagación del virus, así como con su gravedad (ingresos en UCI y tasas de mortalidad). Finalmente, trata de investigar el posible papel que puede jugar el PM presente en el aire ambiente, como vector de transmisión del SARS-CoV-2.
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