La deriva antigénica es un tipo de variación genética en los virus que surge de la acumulación de mutaciones en los genes del virus que codifican las proteínas de superficie del virus que los anticuerpos del huésped reconocen. Esto da como resultado una nueva cepa de partículas virales que no es inhibida de manera efectiva por los anticuerpos que impidieron la infección por cepas anteriores. Esto hace que sea más fácil que el virus modificado se propague en una población parcialmente inmune. La deriva antigénica ocurre tanto en los virus de la influenza A como en los de la influenza B.
(Puede surgir confusión con dos términos muy similares, cambio antigénico y deriva genética . El cambio antigénico es un proceso estrechamente relacionado; se refiere a los cambios más dramáticos en las proteínas de superficie del virus cuando el material genético de dos o más virus se mezcla. La deriva genética es muy diferente y tiene una aplicación mucho más amplia; se refiere a la acumulación gradual en cualquier secuencia de ADN de cambios mutacionales aleatorios que no interfieren con la función del ADN y, por lo tanto, no son observados por la selección natural ).
El sistema inmunitario reconoce los virus cuando los antígenos de la superficie de las partículas virales se unen a receptores inmunitarios específicos para esos antígenos. Estos receptores pueden ser anticuerpos del torrente sanguíneo o proteínas similares de la superficie de las células del sistema inmunitario. Este reconocimiento es bastante preciso, como una llave que reconoce una cerradura. Después de una infección o de una vacunación , el cuerpo produce muchos más de estos receptores inmunitarios específicos del virus, que evitan la reinfección por esa cepa particular del virus; esto se denomina inmunidad adquirida . Sin embargo, los genomas virales están mutando constantemente , produciendo nuevas formas de estos antígenos. Si una de estas nuevas formas de un antígeno es suficientemente diferente del antiguo, ya no se unirá a los anticuerpos o a los receptores de las células inmunitarias, lo que permitirá que el virus mutante infecte a personas que eran inmunes a la cepa original del virus debido a una infección o vacunación previa.
En la década de 1940, Maurice Hilleman descubrió la deriva antigénica, que es la forma más común en que cambian los virus de la gripe. [1] [2] [3] [4] Un segundo tipo de cambio es el desplazamiento antigénico , también descubierto por Hilleman, [1] [2] donde el virus adquiere una versión completamente nueva de uno de sus genes de proteína de superficie de un virus de la gripe distantemente relacionado. La tasa de deriva antigénica depende de dos características: la duración de la epidemia y la fuerza de la inmunidad del huésped. Una epidemia más larga permite que la presión de selección continúe durante un período prolongado de tiempo y las respuestas inmunes más fuertes del huésped aumentan la presión de selección para el desarrollo de nuevos antígenos. [5]
En el virus de la gripe , los dos antígenos relevantes son las proteínas de superficie, hemaglutinina y neuraminidasa . [6] La hemaglutinina es responsable de la unión y la entrada en las células epiteliales del huésped, mientras que la neuraminidasa está involucrada en el proceso de gemación de nuevos viriones fuera de las células del huésped. [7] Los sitios reconocidos en las proteínas hemaglutinina y neuraminidasa por los sistemas inmunes del huésped están bajo una presión selectiva constante. La deriva antigénica permite la evasión de estos sistemas inmunes del huésped mediante pequeñas mutaciones en los genes de la hemaglutinina y la neuraminidasa que hacen que la proteína sea irreconocible para la inmunidad preexistente del huésped. [8] La deriva antigénica es este proceso continuo de cambio genético y antigénico entre las cepas de gripe. [9]
En las poblaciones humanas, los individuos inmunes (vacunados) ejercen una presión selectiva para mutaciones puntuales únicas en el gen de la hemaglutinina que aumentan la avidez de unión al receptor , mientras que los individuos ingenuos ejercen una presión selectiva para mutaciones puntuales únicas que disminuyen la avidez de unión al receptor. [8] Estas presiones de selección dinámica facilitan la rápida evolución observada en el gen de la hemaglutinina. Específicamente, se han identificado 18 codones específicos en el dominio HA1 del gen de la hemaglutinina que experimentan una selección positiva para cambiar su aminoácido codificado. [10] Para enfrentar el desafío de la deriva antigénica, se necesitan vacunas que confieran una amplia protección contra cepas heterovariantes contra la influenza estacional, epidémica y pandémica. [11]
Como en todos los virus de ARN , las mutaciones en la influenza ocurren con frecuencia porque la ARN polimerasa del virus no tiene un mecanismo de corrección , lo que resulta en una tasa de error entre1 × 10 −3 y8 × 10 −3 sustituciones por sitio por año durante la replicación del genoma viral. [9] Las mutaciones en las proteínas de superficie permiten al virus eludir cierta inmunidad del huésped , y la cantidad y las ubicaciones de estas mutaciones que confieren la mayor cantidad de escape inmunológico ha sido un tema de estudio importante durante más de una década. [12] [13] [14]
La deriva antigénica ha sido responsable de temporadas de gripe más intensas de lo normal en el pasado, como el brote de la variante A/Fujian/411/2002 de la gripe H3N2 en la temporada de gripe 2003-2004. Todos los virus de la gripe experimentan alguna forma de deriva antigénica, pero es más pronunciada en el virus de la gripe A. [ cita requerida ]
La deriva antigénica no debe confundirse con el cambio antigénico , que se refiere a la redistribución de los segmentos genéticos del virus. Además, es diferente de la deriva genética aleatoria , que es un mecanismo importante en la genética de poblaciones . [ cita requerida ]
