Investigadora uruguaya estudia la presencia de la covid en aguas residuales de Nueva York

La uruguaya Mónica Trujillo es microbióloga del Queensborough Community College de Estados Unidos y trabaja en la secuenciación de las muestras de aguas residuales de 14 plantas de tratamiento de la ciudad de Nueva York desde junio de 2020.

“En marzo de 2020 comenzó la pandemia en Nueva York. En la universidad pasamos de la presencialidad a la virtualidad, y se me ocurrió trabajar con los estudiantes en todos los papers que salieran sobre el coronavirus”, explicó Trujillo en diálogo con Montevideo Portal.

“Encontré un trabajo hecho por un grupo en Escandinavia donde detectaron la señal genética del virus en el aeropuerto antes de que haya datos clínicos. Ahí pensé que eso era algo que tendríamos que hacer en Nueva York. En la universidad en la que trabajo no tengo acceso a un laboratorio que tenga las condiciones que se necesitan para trabajar con aguas residuales, entonces establecí contacto con un amigo que está en otro college, que es como yo parte de la universidad de la ciudad de nueva york (CUNY)”, agregó. Trujillo sostuvo que ese amigo es John Dennehy, virólogo del Queens College, y él contactó a Davida Smyth, microbióloga de la Universidad A&M de Texas, y consiguieron acceso a las aguas residuales.

“Todas las semanas teníamos 250 mililitros de cada una de las plantas de procesamiento de agua de Nueva York, que son 14. Lo primero que hicimos fue elaborar un protocolo para aislar el virus, y desde el comienzo teníamos la idea de que habría diferencias entre las versiones del virus que circulaban en distintas partes de la ciudad”, explicó la investigadora.

En ese sentido, Trujillo señaló que “la ciudad de Nueva York tiene profundas diferencias, hay barrios donde hay mayoritariamente gente de clase obrera, donde vive mucha gente en un espacio pequeño”. “Hubo gente que durante la pandemia pudo quedarse en la casa, otra que no pudo, todas estas variaciones pensamos que quizás se podían ver en la secuenciación, pero no sabíamos. Ahí empezó un trabajo de detectar la señal genética en las aguas servidas y aislar cantidades suficientes del virus que nos permitieran secuenciar”, añadió.

Trujillo sostuvo que “todo este trabajo cuesta mucho dinero”, y quienes participaron en este proyecto son profesores en universidades públicas, donde el acceso a financiación es mucho más limitado que en otras universidades. “Era una preocupación para nosotros desarrollar un método que pudiera usarse en todos lados. En lugares como la ciudad de Nueva York no era tan universal el testeo, ya que hay personas que no tienen acceso al hospital o no podían pagar el test. Mirar en aguas servidas era una visión global, comparado con la cantidad de personas que se hacían el test”, acotó.

En ese sentido, tuvieron “una oportunidad única”, cuando fueron invitados a un podcast que se llama (this week in virology, TwiV), que hace un profesor de Columbia, Vincent Rancaniello. “Fuimos los tres a contar lo que hacemos haciamos. Como consecuencia de eso tuvimos gente que nos contactó para colaborar con nosotros. Ahí establecimos contacto con un profesor de la Universidad de Missouri, Marc Johnson, que dijo que podía hacer la secuencia y tuvimos acceso a una organización no gubernamental que nos pidió escribir un plan para trabajar con el sur, y nos daban dinero”, contó la microbióloga.

Ahí se dio la conexión con Uruguay, siendo Trujillo uruguaya, sabiendo que había esfuerzos que se habían empezado a hacer, es que comenzaron a trabajar juntos y eso para ella fue “una oportunidad única”. “Hace muchos años me fui del Uruguay, mi esposo y mis tres hijos son uruguayos, mi vida está acá, pero soy uruguaya”, relató.

Establecieron una colaboración con un grupo de investigadores uruguayos, con la Sección Virología de Facultad de Ciencias y el Departamento de Bacteriología y Virología del Instituto de Higiene de la Universidad de la República.

El proceso de secuenciación del virus

“Nosotros usamos una aproximación distinta que la mayoría de los científicos. Cuando querés secuenciar el virus de muestras clínicas hacés la secuenciación del genoma completo del virus. Al principio había un convencimiento de toda la comunidad científica de que todas las versiones del virus de un paciente eran iguales entre sí, o sea, que no se iban a encontrar variaciones en la secuencia del paciente. En las aguas servidas eso no es verdad, porque llegan secreciones de todos lados. En la ciudad de Nueva York ninguna de las plantas de tratamiento de agua tiene menos de 500.000 personas”, aseveró Trujillo.

“El problema es la forma en que se hace la secuencia, donde cortás pedazos de DNA y luego los tenés que poner juntos. Son puzles diferentes que tenés que poner juntos, que vienen de las aguas residuales. Se pueden poner juntas las piezas mal, por lo que decidimos usar otra estrategia: de todo el genoma del virus nos concentramos en la parte de la proteína S a la cual el receptor del huésped se une”, agregó.

Trujillo comentó que eso les “permitía secuenciar un pedazo físico único, que viene de una persona”. “Ahí vino el gran descubrimiento que tuvimos, que empezamos a ver que teníamos secuencias de algunas plantas de tratamiento de agua que no existían en los datos de secuencias humanas. Luego buscamos ver qué más había en las aguas servidas”, relató.

“Se usó una forma para saber qué organismos estaban presentes en las aguas residuales que usa el RNA ribosomal, ese RNA es como las señales dactilares que son únicas. Usamos la secuencia de ese RNA y vimos qué señal genética se veía”, añadió. También descubrieron que “más del 50% eran señales genéticas humanas”, pero se encontraron “señales de cabras, vacas, chanchos”. “Lo que pasa es que en la comida que comemos, en el proceso de digestión, igual queda la señal genética de la comida. Eso aprendimos, yo por ejemplo no lo sabía”, acotó.

“También encontramos otras tres señales que podríamos detectar con una frecuencia que nos daba cierta confianza, de tres otros mamíferos: ratas, perros y gatos. La frecuencia era mayoritariamente de ratas, no pudimos detectar ratones. Aislamos todo el RNA y después se hace la secuenciación de próxima generación, donde se secuencia todo y vemos qué coincide con determinados animales”, expresó.

Lo otro interesante para la investigadora fue que “estas secuencias estaban localizadas geográficamente”. “Lo que encontrábamos era que había varias mutaciones en esta región y se localizaba en una planta de tratamiento de agua en un barrio, pero no en otro”, señaló Trujillo.

La microbióloga afirmó que cuando vino la variante ómicron descubrieron que “muchas de las mutaciones que nosotros veíamos en estas secuencias crípticas eran compartidas con ómicron”. “Ahora empezamos a tratar de ver cómo se puede interpretar esto. La gran pregunta es, ¿cuál es el origen de estas secuencias crípticas? No tenemos una respuesta, pero sabemos que en otros lados se han visto secuencias crípticas, como en otros continentes o mismo en Estados Unidos. Hay un interés muy grande de las agencias de salud por descifrar esto”, sostuvo.

“Potencialmente hay dos grandes hipótesis, una es que es una población humana que no se está secuenciando, por lo que deberían ser asintomáticos. La segunda posibilidad es que como miramos a las aguas servidas, lo que se secreta en el aparato digestivo, es que hay un cambio en el virus a medida que se replica en el sistema intestinal”, dijo Trujillo.

“Otro gran problema” para la investigadora es el caso de “los pacientes inmunocomprometidos, que se sabe que el virus permanece mucho más tiempo y la secuencia varía en un mismo individuo”. “Esto presenta un grave problema, que es cómo hablar de esto sin estigmatizar a esta población. Otra posibilidad son los huéspedes animales, no humanos. Los ciervos en Estados Unidos se han contagiado y su secuencia es la misma que el humano, según estudios locales. Hay razones para pensar que las mutaciones que nosotros vemos pueden estar en animales”, consideró a modo de ejemplo.

Trabajo en conjunto con Uruguay

“En Uruguay estaban haciendo un estudio de las aguas residuales y nosotros compartimos el protocolo que hacíamos”, dijo Trujillo. “Ellos aislaron el RNA y en el Clemente Estable hicieron la secuenciación, mirando un pedazo de todo el genoma. Desde Uruguay nos mandaron el RNA a nosotros para que hagamos la secuencia”, acotó.

El proyecto los puso a trabajar juntos, compartir los datos de secuencia y usar la estrategia de software para combinar los pedazos y calcular las frecuencias. “La idea es que próximamente publiquemos un paper juntos”, adelantó la microbióloga.

“Tenemos dos aproximaciones, una con datos históricos, donde en distintos momentos ellos coleccionar muestras”, explicó. Piensan hacer una línea para ver cómo evolucionó en el tiempo, por otro lado, buscan “sacar una foto”, ya que en muchas plantas residuales de todo el Uruguay se pudo hacer muestras.

“Encontraremos secuencias crípticas o no, eso no sabemos, pero la evolución va a ser distinta que en Nueva York”, reconoció. “Lo otro que pensamos es que el uso el análisis de aguas residuales para aportar datos sobre la salud pública es algo que se mantendrá mas allá de la pandemia. Es una tecnología relativamente barata, es un medio no invasivo, se puede cuantificar la concentración de la molécula de interés y también secuenciando se puede estudiar la aparición de distintas variantes y estudiar la evolución de un patógeno de interés ”, concluyó Trujillo.