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¿Muta el virus del Zika?

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El virus Zika ya estaba presente y era conocido en todo el mundo (principalmente en el sudeste asiático) antes del brote actual.

¿Por qué el virus ha provocado un brote tan extremo?

¿Ha mutado de su forma ancestral como la que se encuentra en el sudeste asiático?


Hay una respuesta principal a esta pregunta: el virus del Zika se propaga tan rápido porque nunca surgió en esta parte del mundo. Por lo tanto, no hay inmunidad natural disponible en la población y ocurren muchas infecciones. Una vez que termine esta "primera ola" de infecciones, el nivel dentro de la población caerá drásticamente. Puede encontrar más información sobre este tema aquí.

Por supuesto, es posible que el virus Zika haya adquirido una nueva mutación que se adapte mejor a los humanos y permita que se propague mucho más fácilmente, pero esto aún no se sabe, ya que la situación en América del Sur sigue cambiando muy rápido con muchos casos ocurriendo. y análisis en curso. Todavía puede ser suficiente que el virus nunca haya surgido en América del Sur y que no haya inmunidad natural disponible.

Según el artículo de la referencia 1 (que es solo una breve comunicación) las secuencias de las proteínas de la envoltura del virus son similares a las cepas que circulan en Asia y no portan mutaciones novedosas:

Las cepas de Surinam son las publicadas en el artículo mencionado anteriormente y son de América del Sur. No he encontrado (todavía) ningún otro análisis, pero esto solo será cuestión de tiempo. Por el momento no podemos hacer una declaración final sobre esto, aunque hay algunas especulaciones.

Edición 23/02/2016: Todavía no hay una conclusión final disponible, pero hay un artículo interesante disponible sobre Biorxiv-Preprintserver, que analiza la tasa de mutación en los genomas de las cepas disponibles públicamente. Se puede encontrar en la referencia 2.

Según los genomas disponibles, el autor calcula la tasa de mutación del virus Zika en aproximadamente 10 mutaciones / año. El virus es un virus de ARN que generalmente tiene tasas de mutación más altas que los virus de ADN.

En el análisis, encuentra una serie de mutaciones no sinónimos (mutaciones que conducen a un intercambio de pares de bases), como se ve en la tabla 2:

Especialmente nombrada es la mutación M2634V, pero dado que se encuentra en una de las proteínas de la envoltura, el autor encuentra relativamente improbable (aunque no completamente) que esto cause una tasa de mutación mucho más alta.

En la Diskussion del periódico escribe:

La propagación repentina del Zika a América del Sur y Central no parece deberse a ningún cambio en particular en el vector del mosquito ni a nada que haga que el virus del Zika sea más virulento. Sino más bien por el hecho de que las personas infectadas ahora pueden volar rápidamente de un país a otro, lo que propaga la enfermedad con extrema facilidad. Esto significa que hay pocas cosas para detener la propagación de la epidemia a otras áreas de la población que tienen poca o ninguna inmunidad colectiva contra el virus.

Editar (23.10.2016): Ahora hay un sitio web interesante que construye un árbol filogenético en tiempo real a partir de los datos publicados (se puede encontrar aquí). Los datos también muestran en qué parte del virus ocurren las mutaciones:

Referencias:

  1. Genoma del virus del Zika de las Américas
  2. ZIKA: ¿Qué tan rápido muta este virus?

Una mutación no es necesario para explicar el brote en las Américas, dada la baja inmunidad de la población, pero hay evidencia tentativa de que esta cepa del linaje asiático del virus puede haber desarrollado algunas características novedosas, que parecen haber surgido por primera vez en el Pacífico Sur.

El virus en Brasil es muy similar a la forma que provocó un brote de 2013 en la Polinesia Francesa:

Los estudios filogenéticos mostraron que la cepa más cercana a la que surgió en Brasil se aisló de muestras de casos-pacientes en la Polinesia Francesa y se extendió entre las Islas del Pacífico.

Dos de las características novedosas del brote de Brasil también se observaron en la Polinesia Francesa en 2013:

  1. La OMS señala que, como en Brasil, coincidió con un aumento de la enfermedad autoinmune. Guillain Barre síndrome, que puede causar parálisis:

    Durante el primer brote de zika entre 2013 y 2014 en la Polinesia Francesa, que también coincidió con un brote en curso de dengue, las autoridades sanitarias nacionales informaron de un aumento inusual del síndrome de Guillain-Barré.

  2. Si bien no lo notaron en ese momento, un análisis retrospectivo en la Polinesia Francesa provocado por el brote de Brasil señaló que su brote también había sido concurrente con un aumento en los casos de microcefalia. No puedo encontrar una fuente primaria, pero aquí hay una cita del Dr. Lyle Petersen, director de la división de enfermedades transmitidas por vectores de los CDC, extraída de una transcripción informativa oficial de los CDC:

    ... en la Polinesia Francesa, donde ocurrió un brote que involucró a más de 30,000 personas retrospectivamente después de que los datos brasileños estuvieron disponibles - regresaron y observaron y vieron un aumento en los casos de microcefalia en su área

Se ha teorizado que puede haber mutado significativamente, por ejemplo, por Flaminia Catteruccia, profesora asociada de inmunología y enfermedades infecciosas en Harvard T.H. Chan School of Public Health, quien concluye:

Lo preocupante es que no sabemos qué pudo haber cambiado ni por qué. Es necesario realizar estudios genéticos para comprender el origen de este virus.


No hay necesidad de especular, se ha publicado la secuencia completa del genoma de un aislado de las Américas y se puede comparar con los aislamientos anteriores. Estos datos muestran que el genoma está muy cerca de la secuencia del virus aislado de la Polinesia Francesa.


Reflejos

El ZIKV se identificó originalmente en África en la década de 1940. La infección humana se confirmó en la década de 1950.

El ZIKV provocó varios brotes graves en todo el mundo en la última década, con millones de personas en riesgo de infección. Se sospecha que cientos de miles han sido infectados, con signos y síntomas de enfermedad que van desde subclínicos hasta fiebre en adultos. La mayor carga de enfermedad está en los no nacidos.

Se han asociado brotes graves con los virus de linaje asiático y estadounidense. Los otros virus de linaje africano son virulentos en modelos de ratones inmunodeprimidos, y no está claro si existe un componente genético en los brotes asociados solo con los virus ZIKV asiáticos o estadounidenses.

Se observan varias mutaciones en el ZIKV de linaje asiático / americano y no en el ZIKV de linaje africano. Se ha demostrado que las mutaciones publicadas en prM (S139N) y NS1 (A188V y T233A) aumentan la virulencia en modelos de ratón.

El virus del Zika (ZIKV) ha desafiado el conocimiento asumido sobre la patobiología de los flavivirus. A pesar de causar una enfermedad leve y esporádica en los 50 años transcurridos desde su descubrimiento, el virus del Zika ahora ha causado múltiples brotes en docenas de países en todo el mundo. Además, la gravedad de la enfermedad en brotes recientes, con enfermedad neurológica en adultos y malformaciones congénitas devastadoras en fetos, no se había visto anteriormente. Una hipótesis es que el virus ha adquirido mutaciones que han aumentado su virulencia. De hecho, las mutaciones en otros arbovirus, como el virus del Nilo Occidental (WNV), el virus de la chikungunya (CHIKV) y el virus de la encefalitis equina venezolana (VEEV), han aumentado los brotes. Esta posibilidad, así como hipótesis alternativas, se exploran aquí.


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¿Qué hará el Zika en los EE. UU. Este año?

En Puerto Rico, solo se informaron 65 casos de transmisión local del Zika en 2018 hasta principios de julio, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC). También ha habido dos casos en las Islas Vírgenes de EE. UU. En los EE. UU. Continentales y otros territorios, el número de casos locales es cero, aunque ha habido 28 casos en los que se produjo exposición al Zika durante el viaje.

“No espero que sea peor que [el año pasado], y es posible que no suceda en absoluto este año”, dijo la Dra. Roberta DeBiasi, jefa de Enfermedades Infecciosas Pediátricas y codirectora de la Programa de zika congénito en el Sistema Nacional de Salud Infantil. "No me sorprendería que volviéramos a tener casos en Florida y Texas".

El zika no se propaga fácilmente en los EE. UU. Continentales porque los mosquitos Aedes son relativamente raros.

Los mosquitos de la familia Aedes transmiten el virus Zika de una persona a otra. Foto de REUTERS / Paulo Whitaker

¿Por qué desapareció el Zika?

La mayoría de los expertos dicen que la fuerte disminución de los casos de Zika se debe, al menos en parte, a la inmunidad colectiva. Cuando suficientes personas se vuelven inmunes a un virus, ya sea a través de la vacunación o la inmunidad natural, entonces esa enfermedad no puede pasar fácilmente de una persona a otra.

El Zika puede comportarse como la varicela & # 8212 una vez que lo ha tenido, no lo volverá a contraer. Eso significa que el “reservorio” del virus & # 8212 o los humanos disponibles para portar el virus & # 8212 se seca después de que muchas personas ya han sido infectadas.

La Dra. Kristina Adams Waldorf, obstetra-ginecóloga especializada en infecciones del embarazo y salud global en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington y autora del estudio Nature Medicine dijo que los científicos esperaban esta disminución relacionada con la inmunidad después del brote inicial.

“Estamos recibiendo un indulto del Zika en este momento, lo cual es muy bienvenido”, dijo Adams Waldorf. “El problema no ha desaparecido en las Américas. Es, por el momento, un poco subterráneo ".

Para montar un resurgimiento, el virus del Zika necesitaría mutar dramáticamente, como lo hace el virus de la gripe todos los años. Este escenario es poco probable. El zika también podría regresar si encuentra nuevas poblaciones que carecen de inmunidad colectiva.

Es probable que el virus aún se esté propagando en comunidades que aún no han estado expuestas al Zika y, por lo tanto, carecen de inmunidad colectiva, dijo Adams Waldorf.

“No sabemos bien qué áreas del Caribe, Centroamérica y México ya tienen una gran cantidad de residentes que han estado expuestos al virus del Zika”, dijo Adams Waldorf.

Estas áreas conllevan los mayores riesgos conocidos de exposición al Zika, así como América del Sur, partes de África y el sudeste asiático, según los CDC, que rastrea la transmisión del Zika en todo el mundo.

El año pasado, 437 personas en los EE. UU. Contrajeron Zika mientras viajaban al extranjero a áreas con brotes activos.

Mucho aún se desconoce & # 8230

No se cree que el Zika sea una amenaza para la vida de adultos o niños & # 8212 el virus ha matado solo a 20 personas en las Américas desde 2015. Pero el virus puede tener efectos devastadores en el cerebro en desarrollo de un feto en crecimiento, particularmente a través de la microcefalia, una Defecto de nacimiento en el que los bebés nacen con una cabeza inusualmente pequeña.

DeBiasi y Adams Waldorf también están preocupados por los problemas neurológicos sutiles que aparecen en los bebés que parecen normales al nacer.

Adams Waldorf ha observado la pérdida de células madre neurales en el hipocampo de primates no humanos, lo que podría ser perjudicial para la memoria a largo plazo, las interacciones sociales y el razonamiento abstracto a medida que los pacientes envejecen.

“Aproximadamente el seis por ciento de los embarazos en los que la madre ha estado expuesta es que se puede esperar un hijo con un defecto de nacimiento obvio”, dijo DeBiasi. "Pero lo que todavía no sabemos es del 94 por ciento que parecía normal, ¿continúan y se desarrollan con total normalidad?"

Los bebés con microcefalia se benefician de múltiples terapias. Aquí, un fisioterapeuta ejercita a Sophia, de 19 días, que nació con microcefalia en Brasil en 2016. Aún así, los padres luchan para hacer frente a la crianza de un niño que tal vez nunca camine ni hable. REUTERS / Ricardo Moraes

DeBiasi y otros ahora están realizando estudios a largo plazo que siguen a los bebés expuestos al Zika e identifican problemas de desarrollo & # 8212 que van desde dificultades de aprendizaje como el reconocimiento de patrones espaciales y memoria a largo plazo hasta sordera, problemas visuales, convulsiones y respuestas emocionales.

Las principales organizaciones de salud recomiendan que las mujeres embarazadas o las que estén planeando un embarazo no viajen a países donde existe la posibilidad de exposición al Zika. Dado que el Zika puede transmitirse sexualmente, las parejas sexuales de mujeres embarazadas o aquellas que planean un embarazo también deben evitar viajar. Lo mismo ocurre con los niños pequeños, dijo Adams Waldorf.

“Lo que la gente quizás no se haya dado cuenta es que el virus del Zika es un virus neuroinvasivo, y probablemente no sea bueno contraer un virus neuroinvasivo a cualquier edad”, dijo Adams Waldorf.

El zika también puede amenazar a los adultos a través de una rara afección del sistema nervioso llamada síndrome de Guillain-Barré. Se desencadena cuando la respuesta inmunitaria a la infección por Zika ataca las células nerviosas. Un metaanálisis, publicado a principios de este año, dijo que el Zika se ha relacionado con 1,500 casos de Guillain-Barré desde 2014 & # 8212, lo que significa que ocurre con menos del 1 por ciento de las infecciones.

¿Qué pasa con la vacuna contra el Zika?

El Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) se encuentra actualmente en la fase 2 de un ensayo de vacuna contra el Zika en Texas, Puerto Rico y América del Sur y Central. También existen otras vacunas candidatas. Una vacuna para el dengue, un flavivirus relacionado con el Zika, requirió más de 20 años de investigación y desarrollo, por lo que los científicos están lanzando una amplia red.

El desarrollo de una vacuna para el virus del Zika ha progresado desde el cultivo celular en el laboratorio en 2016 hasta los ensayos de fase 2. Foto de REUTERS / Mike Segar

Es por eso que estudios como el informe de la semana pasada sobre la estructura detallada del virus Zika siguen siendo extremadamente importantes. Conocer la estructura del Zika y el orden de sus aminoácidos & # 8212 sus componentes moleculares & # 8212 les da a los científicos más herramientas para descubrir cómo el virus infecta las células.

Para conectar la estructura del Zika con cómo se comporta en los seres humanos, estos científicos compararon su instantánea de alta resolución del Zika con otros flavivirus.

“Luego identificamos regiones donde la estructura es diferente”, dijo Madhumati Sevvana, biólogo estructural de la Universidad Purdue y primer autor del artículo. "Estas podrían ser las regiones que son importantes para la infectividad".

Estas comparaciones también podrían explicar por qué el Zika daña el cerebro en desarrollo, lo que no ha sido una preocupación con otros flavivirus.

Dirigirse al mosquito Aedes también podría limitar las infecciones de muchos flavivirus. Los investigadores encontraron que la transmisión de Zika, dengue y chikungunya de Aedes se bloquea cuando una bacteria llamada Wolbachia se introduce en el mosquito. El efecto es autosuficiente porque la bacteria se transmite a los mosquitos recién nacidos. El Programa Mundial de Mosquitos está probando este enfoque en 12 países.

Estructura del virus del Zika con una resolución de 3.1 Angstrom y # 8211 la definición más alta de cualquier virus envuelto hasta la fecha. Imagen de Sevvana et al., Structure, 2018

¿Volverá el Zika?

Definitivamente, dijo DeBiasi. La pregunta es cuando.

Ella busca ejemplos de otros flavivirus.

"West Nile desapareció durante unos años y luego regresó con una venganza seis años después de eso & # 8212 y luego se fue por un tiempo y regresó", dijo DeBiasi.

Si el Zika se comporta más como el dengue, las infecciones aumentarán estacionalmente siempre que haya mosquitos cerca. Una tercera opción podría ser un número muy elevado de casos cada año, como la encefalitis japonesa.

“Viviremos con la amenaza del virus del Zika para las mujeres embarazadas, los fetos e incluso los niños pequeños durante mucho, mucho tiempo”, dijo Adams Waldorf.

Izquierda: Al comparar esta estructura de alta definición del virus Zika con el dengue y la encefalitis japonesa, los científicos esperan comprender cómo el virus infecta las células humanas y desarrollar una vacuna. Imagen de Madhumati Sevvana


Biología estructural del virus del Zika y progreso en el desarrollo de vacunas

El creciente número de infecciones por el virus del zika (ZIKV) más un aumento de 20 veces en la microcefalia neonatal en los recién nacidos en Brasil ha generado alarma en muchos países con respecto a la amenaza para las mujeres embarazadas. Los casos de microcefalia y malformaciones del sistema nervioso central continúan aumentando en las regiones del brote de ZIKV. El ZIKV es un virus de ARN de cadena positiva con envoltura pequeña que pertenece al género Flavivirus de la familia Flaviviridae. Las estructuras del ZIKV de alta resolución identificadas recientemente por microscopía crioelectrónica indican que la estructura general del ZIKV es similar a la de otros flavivirus. Con su superficie compacta, ZIKV es más estable térmicamente que el virus del dengue (DENV). Las proteínas del ZIKV E tienen una estructura característica en "espina de pescado" con un único sitio de glicosilación. La proteína ZIKV E, la principal proteína involucrada en la unión y fusión del receptor, se forma como un dímero de cabeza a cola en las superficies de las partículas virales. El monómero E consta de tres dominios distintos: DI, DII y DIII. El DII en forma de dedo contiene un bucle de fusión (FL) que se inserta en la membrana endosomal de la célula huésped durante los cambios conformacionales dependientes del pH que impulsan la fusión. Los epítopos de dímeros E: E cuaternarios ubicados en el sitio de interacción de los dímeros prM y E pueden dividirse adicionalmente en dos epítopos de dímeros. Hasta la fecha, más de 50 candidatos a vacunas contra el ZIKV se encuentran en diversas etapas de investigación y desarrollo. Las vacunas candidatas contra el ZIKV que se encuentran actualmente en ensayos clínicos de fase I / II incluyen virus completos inactivados, vacunas recombinantes basadas en vectores virales del sarampión, vacunas de ADN y ARNm, y una vacuna de péptidos salivales de mosquitos. Las formas estabilizadas de las proteínas del dímero E: E de ZIKV se han obtenido con éxito mediante la introducción de enlaces disulfuro adicionales entre subunidades en DII o mediante el ensamblaje directo de las proteínas del dímero E: E mediante la inmovilización con proteínas E monoméricas. El enfoque basado en VLP es otro método alternativo para presentar antígenos nativos del dímero E: E entre los componentes de la vacuna. Se han informado varias formas de VLP de ZIKV que presentan la coexpresión de los genes virales prM-E, prM-E-NS1, C-prM-E y NS2B / NS3 en células humanas. Para minimizar el efecto de los anticuerpos facilitadores de ADE de reacción cruzada entre ZIKV y DENV, se han informado varias mutaciones nuevas en o cerca del FL de DII o DIII para amortiguar la producción de anticuerpos de reacción cruzada. Los esfuerzos futuros de diseño de vacunas contra el ZIKV deben centrarse en obtener anticuerpos neutralizantes mejorados con un nivel reducido de reactividad cruzada para conferir inmunidad esterilizante.

Palabras clave: Reactividad cruzada Biología de la estructura Vacuna contra el virus del Zika.


Explicador: ¿De dónde vino el virus del Zika?

Desde octubre de 2015 hasta enero de 2016, hubo casi 4.000 casos de bebés nacidos con microcefalia en Brasil. Antes de eso, solo había 150 casos por año.

El presunto culpable es un virus transmitido por mosquitos llamado Zika. Funcionarios de Colombia, Ecuador, El Salvador y Jamaica han sugerido que las mujeres retrasen el embarazo. Y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades han aconsejado a las mujeres embarazadas que pospongan los viajes a países donde el Zika está activo.

La Organización Mundial de la Salud dice que es probable que el virus se propague, ya que los mosquitos portadores del virus se encuentran en casi todos los países de las Américas.

El virus del Zika se descubrió hace casi 70 años, pero no se asoció con brotes hasta 2007. Entonces, ¿cómo es que este virus antes desconocido terminó causando tantos problemas en Brasil y otras naciones de América del Sur?

¿De dónde vino el Zika?

El virus del Zika se detectó por primera vez en el bosque de Zika en Uganda en 1947 en un mono rhesus, y nuevamente en 1948 en el mosquito Aedes africanus, que es el pariente del bosque de Aedes aegypti. Aedes aegypti y Aedes albopictus pueden transmitir el Zika. También se ha informado de transmisión sexual entre personas.

El Zika tiene mucho en común con el dengue y el chikungunya, otro virus emergente. Los tres se originaron en África occidental y central y el sudeste asiático, pero recientemente han ampliado su rango para incluir gran parte de los trópicos y subtrópicos a nivel mundial. Y todos son transmitidos por la misma especie de mosquitos.

Hasta 2007 se informaron muy pocos casos de Zika en humanos. Luego se produjo un brote en la isla Yap de Micronesia, que infectó aproximadamente al 75 por ciento de la población. Seis años después, el virus apareció en la Polinesia Francesa, junto con brotes de virus dengue y chikungunya.

¿Cómo llegó el zika a las Américas?

El análisis genético del virus reveló que la cepa en Brasil era muy similar a una que había estado circulando en el Pacífico.

Brasil había estado en alerta por la introducción de un nuevo virus después de la Copa Mundial de la FIFA 2014, porque el evento concentró a personas de todo el mundo. Sin embargo, ninguna nación insular del Pacífico con transmisión del Zika había competido en este evento, por lo que es menos probable que sea la fuente.

Existe otra teoría de que el virus Zika pudo haber sido introducido luego de un evento internacional de canoa celebrado en Río de Janeiro en agosto de 2014, que acogió a competidores de varias islas del Pacífico.

Otra posible vía de introducción era por tierra desde Chile, ya que ese país había detectado un caso de Zika en un viajero que regresaba de la Isla de Pascua.

La mayoría de las personas con Zika no saben que lo tienen

Según la investigación posterior al brote de la isla Yap, la gran mayoría de las personas (80 por ciento) infectadas con el virus del Zika nunca lo sabrán y no desarrollarán ningún síntoma en absoluto. Una minoría que se enferma tiende a tener fiebre, sarpullido, dolores en las articulaciones, ojos rojos, dolor de cabeza y dolores musculares que duran hasta una semana. Y no se han reportado muertes.

Sin embargo, a raíz del brote polinesio, se hizo evidente que el Zika estaba asociado con el síndrome de Guillain-Barr & eacute, una enfermedad paralizante neurológica potencialmente mortal.

A principios de 2015, los funcionarios de salud pública brasileños dieron la alerta de que se había detectado el virus del Zika en pacientes con fiebre en el noreste de Brasil. Luego hubo un aumento similar en el número de casos de Guillain-Barr & eacute en Brasil y El Salvador. Y a fines de 2015 en Brasil, comenzaron a surgir casos de microcefalia.

En la actualidad, el vínculo entre la infección por el virus del Zika y la microcefalia no está confirmado, pero el virus se ha encontrado en el líquido amniótico y el tejido cerebral de un puñado de casos.

No está claro cómo podría afectar el Zika al cerebro, pero un estudio de la década de 1970 reveló que el virus podría replicarse en las neuronas de ratones jóvenes, causando destrucción neuronal. Los análisis genéticos recientes sugieren que las cepas del virus del Zika pueden estar sufriendo mutaciones, lo que posiblemente explica los cambios en la virulencia y su capacidad para infectar mosquitos o huéspedes.

El modelo de queso suizo para fallas del sistema

Una forma de entender cómo se propagó el Zika es usar algo llamado modelo de queso suizo. Imagínese una pila de rebanadas de queso suizo. Los agujeros en cada rebanada son una debilidad, y en toda la pila, estos agujeros no son del mismo tamaño o de la misma forma. Los problemas surgen cuando los agujeros se alinean.

Con cualquier brote de enfermedad, están en juego múltiples factores, y cada uno puede ser necesario pero no suficiente por sí solo para causarlo. Aplicar este modelo a nuestro misterio transmitido por mosquitos hace que sea más fácil ver cuántos factores o capas diferentes coincidieron para crear el brote actual de Zika.

Un agujero a través de las capas

La primera capa es un entorno fértil para los mosquitos. Eso es algo que mis colegas y yo hemos estudiado en la selva amazónica. Descubrimos que la deforestación seguida de la agricultura y el rebrote de la vegetación de tierras bajas proporcionaban un entorno mucho más adecuado para el portador del mosquito de la malaria que el bosque prístino.

La creciente urbanización y la pobreza crean un ambiente fértil para los mosquitos que propagan el dengue al crear amplios criaderos. Además, el cambio climático puede elevar la temperatura y / o la humedad en áreas que anteriormente estaban por debajo del umbral requerido para que los mosquitos prosperen.

La segunda capa es la introducción del vector mosquito. Aedes aegypti y Aedes albopictus han ampliado su distribución geográfica en las últimas décadas. La urbanización, el cambio climático, los viajes aéreos y el transporte, y los crecientes y menguantes esfuerzos de control que están a merced de factores económicos y políticos han llevado a que estos mosquitos se propaguen a nuevas áreas y regresen a áreas donde anteriormente habían sido erradicados.

Por ejemplo, en América Latina, las campañas continentales de erradicación de mosquitos en las décadas de 1950 y 1960 dirigidas por la Organización Panamericana de la Salud para combatir la fiebre amarilla redujeron drásticamente la distribución de Aedes aegypti. Sin embargo, tras este éxito, el interés en mantener estos programas de control de mosquitos se desvaneció y, entre 1980 y la década de 2000, el mosquito había regresado por completo.

La tercera capa, los huéspedes susceptibles, también es fundamental. Por ejemplo, el virus chikungunya tiende a infectar a grandes porciones de una población cuando invade un área por primera vez. Pero una vez que atraviesa una pequeña isla, el virus puede desaparecer porque quedan muy pocos huéspedes susceptibles.

Dado que el Zika es nuevo en las Américas, existe una gran población de huéspedes susceptibles que no han estado expuestos anteriormente. En un país grande, Brasil, por ejemplo, el virus puede continuar circulando sin quedarse sin huéspedes susceptibles durante mucho tiempo.

La cuarta capa es la introducción del virus. Puede ser muy difícil determinar exactamente cuándo se introduce un virus en un entorno particular. Sin embargo, los estudios han asociado el aumento de los viajes aéreos con la propagación de ciertos virus como el dengue.

Cuando estos múltiples factores están alineados, se crean las condiciones necesarias para que comience un brote.

Poniendo las capas juntas

Mis colegas y yo estamos estudiando el papel de estas "capas" en su relación con el brote de otro virus transmitido por mosquitos, el virus Madariaga (anteriormente conocido como virus de la encefalitis equina del este de América Central y del Sur), que ha causado numerosos casos de encefalitis en los Estados Unidos. Región de la selva del Darién de Panamá.

Allí, estamos examinando la asociación entre la deforestación, los factores de los vectores de mosquitos y la susceptibilidad de los migrantes en comparación con los pueblos indígenas en el área afectada.

En nuestro mundo altamente interconectado que está siendo sometido a un cambio ecológico masivo, podemos esperar brotes continuos de virus que se originan en regiones remotas con nombres que apenas podemos pronunciar todavía.


¿De dónde provienen los nuevos virus?

El hecho de que el virus del Zika se haya originado en un mono no es único, la mayoría de los virus nuevos provienen originalmente de otros animales no humanos. Al igual que el virus Zika, muchas de estas enfermedades se originan en áreas tropicales. El clima cálido y húmedo a menudo se combina con una gran abundancia y diversidad de mosquitos y mamíferos para crear una tormenta perfecta de factores favorables a la creación de nuevos virus. Un mayor número de animales da a los virus más oportunidades de evolucionar, y tan pronto como uno lo hace, los mosquitos lo llevan rápidamente a otros animales.

Otra fuente importante de nuevos virus es la agricultura. En estos entornos, las personas y los animales a menudo viven juntos en condiciones insalubres y de hacinamiento, perfectas para que los virus circulen. Un ejemplo de esto es el virus de la peste bovina (VP), que causó la peste bovina en el ganado y fue erradicado en 2011, pero no antes de que evolucionara para causar una nueva enfermedad humana: el sarampión.


De infecciones leves a graves

Un tipo de flavivirus, el Zika era relativamente raro y se sabía que causaba principalmente infecciones benignas en humanos hasta epidemias recientes en América Central y del Sur, incluido Brasil. Los funcionarios de salud han relacionado la infección viral durante el embarazo con anomalías congénitas del cerebro, incluida la microcefalia, durante el desarrollo fetal.

El laboratorio de Zhiheng Xu en el Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China mostró previamente la capacidad del virus del Zika para causar microcefalia en ratones. Trabajando en equipo con el virólogo Cheng-Feng Qin del Laboratorio Estatal Clave de Patógenos y Bioseguridad en Beijing y sus colegas, trató de comprender si las cepas recientes de Zika que causan una epidemia tenían más probabilidades de causar microcefalia fetal que las cepas más antiguas y qué podría ser responsable de esas diferencias.

El trabajo no sugiere que la mutación S139N sea la única responsable de la capacidad del virus del Zika para causar microcefalia en humanos.

El equipo descubrió que tres cepas de Zika 2015-2016, cuando se inyectaron en el cerebro de ratones de un día de edad, resultaron en una mortalidad del 100 por ciento, mientras que una cepa asiática ancestral, aislada en 2010, resultó en una mortalidad del 16.7 por ciento. Inyectar las cepas de Zika de las Américas directamente en el cerebro de embriones de ratón en el equivalente del segundo trimestre humano provocó microcefalia cinco días después, pero el mismo experimento de infección realizado con la cepa ancestral provocó un daño cerebral menos severo.

A partir de la cepa ancestral, los investigadores construyeron siete virus mutantes diferentes, cada uno con una única sustitución de aminoácido que se ha identificado en las cepas más recientes de Zika. De estos siete, el virus mutante S139N, en el que una asparagina ocupa el lugar de una serina en una proteína de superficie, mostró la mayor virulencia en los cerebros de los ratones recién nacidos. “Aunque estos son modelos de ratones infectados en el laboratorio, lejos de la forma en que ocurre la infección en los humanos, este es un experimento muy interesante que muestra que la mutación puede causar una microcefalia severa”, dice Muotri.

La cepa mutante S139N, en comparación con la cepa de tipo salvaje, también tenía una capacidad de replicación mejorada en las células progenitoras neurales humanas (NPC).


Sobre el Zika.

¿Cómo exactamente causa el virus del Zika ciertos defectos de nacimiento en los bebés?

Además, ¿existe la posibilidad en lugares como Uganda, donde se originó, que algunas personas indígenas ya hayan desarrollado una inmunidad al virus?

¿Cómo persiste el Zika si hay personas que son seleccionadas naturalmente para resistir el virus? ¿Tiene que ver con el ciclo de vida del virus o quizás con la naturaleza heterocigótica de nuestros genes?

Trabajo en un laboratorio de virología y recientemente estuvimos estudiando el virus del Zika nosotros mismos, así que intentaré responderlas lo mejor que pueda.

No sabemos del todo por qué causa estos defectos de nacimiento. Sabemos que el virus del Zika puede infectar células progenitoras neuronales que pueden contribuir a algunos defectos de nacimiento. Estos defectos también son extremadamente nuevos en el virus del Zika, y hasta ahora solo se ha demostrado que suceden con la cepa de Puerto Rico en la naturaleza. De hecho, no se ha demostrado que la familia de virus a la que pertenece el Zika, Flaviviridae, cause microcefalia. Algunos virus de esta familia, como West Nile, causan encefalitis, así que quién sabe. tal vez el Zika también pueda hacerlo en el futuro.

Definitivamente. Vea cuando el virus del Zika apareció por primera vez, solo causó una enfermedad similar a la gripe, de hecho, la mayoría de las cepas del virus solo causan esta gripe leve. Como dije anteriormente, la cepa puertorriqueña causa esos efectos más graves, como la microcefalia, pero esta cepa proviene de un linaje separado dentro del virus Zika, el linaje asiático. La cepa "originalmente" descubierta en Uganda proviene del linaje africano, que solo se sabe que causa una enfermedad similar a la gripe y supongo que algunas personas habrían estado expuestas y, por lo tanto, desarrollaron inmunidad.

No estoy muy seguro de cómo responder a esta. Personalmente, nunca he oído hablar de personas que sean naturalmente resistentes, supongo, pero eso sería interesante si fuera cierto. Supongo que diría que el Zika puede persistir porque, como la mayoría de los virus, tiene la capacidad de mutar y cambiar ligeramente. Now it doesn't mutate quickly like retroviruses like HIV, but I think since it is able to mutate this may be why it can still persist. It could also be a herd immunity type situation where if it is traveling to new area where people have never seen I, it will cause an outbreak. but eventually people will have immunity against the virus and it won't be able to cause such huge outbreaks until it mutates again.


How Zika Became So Dangerous For Babies

Twins Heloisa (left) and Heloa Barbosa, both born with microcephaly, had a one-year birthday party on April 16 in Areia, Brazil. Their mother says she contracted the Zika virus during pregnancy. Mario Tama/Getty Images ocultar leyenda

Twins Heloisa (left) and Heloa Barbosa, both born with microcephaly, had a one-year birthday party on April 16 in Areia, Brazil. Their mother says she contracted the Zika virus during pregnancy.

Scientists have started to unravel a key mystery about the Zika virus. And the findings are almost unbelievable.

"When I first started reading the study, I said, 'Oh, my gosh, that's amazing,' says molecular biologist Alysson Muotri, at the University of California, San Diego, who wasn't involved in the study.

The study — published Thursday in the journal Ciencias — demonstrates how an obscure virus may have transformed into a global threat almost overnight.

For decades, Zika had been a relatively innocuous disease. Since its discovery in 1947, the mosquito-borne virus had been circulating around Africa and Asia, almost undetected. It caused only a mild illness — a fever, a rash and joint pain. About 80 percent of people had no symptoms at all. And outbreaks tended to be small.

Goats and Soda

Why Zika Is Especially Hard On The Women Of Brazil

Then, in 2015, all that changed. The virus caused a massive outbreak in Brazil. Women there started giving birth to babies with severe brain damage and abnormally small heads — a birth defect called microcephaly.

Scientists quickly linked the defect to an infection with Zika in utero. To date, about 3,000 babies in Brazil have microcephaly because of Zika, the Pan American Health Organization reports. Suddenly this obscure virus had turned into a global threat.

Then the big question became: Why? Why did the virus's behavior change so suddenly? Two main hypotheses emerged:

1. Perhaps Zika had always been raising the risk of microcephaly for babies, but the extra cases went undetected in many places because outbreaks were small. And the risk was low.

2. Or maybe the virus had evolved. Maybe in the past couple of years, it had mutated in a way that made the virus more toxic to fetal brains.

Now researchers in Beijing have evidence that the latter is true. A single mutation — just one change in the virus's genes — dramatically increases Zika's ability to damage fetal neurons and leads to more severe cases of microcephaly in mice, the team reports.

"In my naive perception, I thought the virus would have needed a combination of different mutations to start causing this severe form of microcephaly," Muotri says. "Finding a single mutation is sufficient is unexpected — and a bit scary."

The study estimates that Zika picked up this mutation sometime around 2012 and 2013, right before the first cases of microcephaly appeared in the Pacific Islands and before the outbreak began in Brazil.

"That timing is striking," says Hongjun Song, a neuroscientist at the University of Pennsylvania, who wasn't involved with the study.

"It adds more support to the possibility that this mutation is the causal factor," he adds. "But there's really no way to know for sure because we can't do the same experiments in humans."

In the new study, Cheng-Feng Qin and his colleagues at the Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology analyzed different versions of Zika: three modern strains isolated from people in 2015 and 2016 and one older strain isolated in 2010.

When they injected the Zika strains into the brains of developing mice, the three modern versions caused 100 percent mortality. By comparison, the older strain killed fewer than 20 percent of the animals. The modern strain also caused more severe microcephaly than the old strain.

To figure out what makes the modern strains so deadly, the researchers sequenced the viruses' genomes and identified a handful of mutations that have cropped up in the virus over the past few years.

They then added these mutations — one by one — to the older strain to see if the mutations alter the virus's toxicity. One mutation stood out from the rest. The mutation boosted the older strain's ability to kill fetal neurons and cause microcephaly. The inverse was also true: Removing the mutation from the modern strain reduced its toxicity.

"This one mutation was required and sufficient for causing severe microcephaly in the mice," says Guo-li Ming, who is also a neuroscientist at the University of Pennsylvania and Song's collaborator.

Although this mutation is likely a huge piece of the Zika puzzle, it's not the complete picture, she says. Other mutations in the modern strain also boost the virus's ability to cause microcephaly.

"If you really look into the data," Ming says, "you see that the one key mutation doesn't completely convert the older strain into the modern strain, in terms of toxicity."

And the study also doesn't rule out the possibility that an environmental factor made the virus even more toxic to fetal brains in Brazil, Song says.

"It's not that the initial strain from Africa is completely innocuous for fetal brains or that the American strain causes microcephaly every time a pregnant woman is infected," Song says. "The two strains lie on a spectrum. And mutations have likely pushed the American strain toward the more toxic end of the spectrum."

Nevertheless, the study demonstrates how quickly viruses can evolve, Song says.

"It is a really a good example of what nature can do," he says. "And it's scary. One unlucky change — which happens all the time — can cause a big unlucky event down the road."


Small genetic accident made Zika more dangerous

A genetic mutation in the Zika virus occurred in 2013, a study finds. It boosted the ability of this virus to damage nerve cells in developing brains. That may help explain a relatively recent surge in birth defects after pregnant women became infected.

Sumaia Villela/Agência Brasil/Wikimedia Commons (CC BY 3.0 BR)

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November 8, 2017 at 6:45 am

A single genetic change — or mutation — made the Zika virus far more dangerous, a new study suggests. That change upped the ability of the virus to kill nerve cells in the brain of a developing baby.

The mutation changed just one aminoácidos in a protein that the gene instructs a cell to make. That altered protein helps the Zika virus kill brain cells more easily. It also may increase the risk of a birth defect called microcephaly (My-kroh-SEFF-uh-lee). Babies born with this condition have heads and brains that are abnormally small.

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Explainer: What is a virus?

Researchers reported their new results September 28 in Ciencias.

Those scientists calculated that the mutation arose around May 2013. This was shortly before a Zika outbreak in French Polynesia. That’s a nation of islands in the South Pacific.

Mosquitoes spread the virus, which was discovered decades ago. But Zika wasn’t linked to high rates of microcephaly until a Brazil outbreak in 2015 and 2016. That’s when high numbers of women infected with Zika started giving birth to babies with small heads.

Researchers weren’t sure why Zika suddenly seemed to cause this birth defect, says Pei-Yong Shi. Él es un virologist at the University of Texas Medical Branch at Galveston. Researchers have considered several possibilities. Maybe the virus caused microcephaly before, but no one noticed. Perhaps the immune systems of people in South America just didn’t know how to fight it. Maybe they had a higher genetic risk. Or perhaps some earlier infection with a different virus somehow made Zika worse.

Shi and a team in China had a different idea. They thought a change in the virus itself might be responsible for the birth defect.

Strains are microbes that belong to the same species but differ slightly in their genes and behaviors. The researchers compared a cepa of Zika that came from a patient in Cambodia in 2010 to three other strains. Those others came from patients in 2015 or 2016 who had become infected in South America (Venezuela), on a South Pacific island (Samoa) and on a Caribbean island (Martinique). The team found each of these three strains from the recent epidemic shared seven genetic differences from the Cambodian virus.

Scientists Say: Zika

Researchers then made seven versions of the Cambodian virus. Each of these lab-made types contained one — and only one — of the different gene versions that had been seen in the epidemic strains. The team then infected the brains of fetal mice with these tweaked versions of the Cambodian strain.

A strain with one of the mutations seen in the epidemic version of the virus killed more brain cells in fetal mice than the earlier, Cambodian strain did. This mutant virus also attacked and killed human brain cells that were grown in lab dishes.

“That’s pretty convincing evidence that [that mutation] at least plays some role in what we’re seeing now,” says Anthony Fauci. He directs the National Institute of Allergy and Infectious Diseases. It’s part of the National Institutes of Health in Bethesda, Md.

The mutation changes an amino acid in a protein that Zika instructs cells to make. That protein is called prM. It helps the virus mature within infected cells. It also helps them get out of those cells to infect others. Shi and colleagues don’t yet know why this protein variant should help the virus kill brain cells, too.

The change in prM probably isn’t the whole reason Zika may cause smaller brains, Shi says. The Cambodian strain also led to the death of a few brain cells. But it may not kill enough to cause the birth defect. Shi and his colleagues believe other changes in the virus exaggerate its risks. In May, for instance, his team described another mutation seen in the epidemic strains. It makes Zika dangerous in a different way. It makes it easier for virus to infect mosquitoes.

Brain cells from different people vary in their susceptibility to Zika infections, says Scott Weaver. He’s an infectious-disease researcher. Although he also works at the University of Texas Medical Branch, he was not part of Shi’s team. Weaver says scientists need to do more work. They should study cells from more people to see how the different versions of virus affect them. The scientists also should probe Zika’s effects in nonhuman primates. If they respond similarly, that might confirm that this mutation is really behind microcephaly.

Palabras de poder

alergia The inappropriate reaction by the body&rsquos immune system to a normally harmless substance. Untreated, a particularly severe reaction can lead to death.

comportamiento The way something, often a person or other organism, acts towards others, or conducts itself.

caribe The name of a sea that runs from the Atlantic Ocean in the East to Mexico and Central American nations in the West, and from the southern coasts of Cuba, the Dominican Republic and Puerto Rico down to the northern coasts of Venezuela and Brazil. The term is also used to refer to the culture of nations that border on or are islands in the sea.

celda La unidad estructural y funcional más pequeña de un organismo. Por lo general, demasiado pequeño para verlo a simple vista, consiste en un líquido acuoso rodeado por una membrana o pared. Dependiendo de su tamaño, los animales están hechos de miles a billones de células. La mayoría de los organismos, como levaduras, mohos, bacterias y algunas algas, están compuestos por una sola célula.

colega Someone who works with another a co-worker or team member.

epidemia A widespread outbreak of an infectious disease that sickens many people (or other organisms) in a community at the same time. The term also may be applied to non-infectious diseases or conditions that have spread in a similar way.

gene (adj. genetic) A segment of DNA that codes, or holds instructions, for a cell&rsquos production of a protein. La descendencia hereda genes de sus padres. Los genes influyen en la apariencia y el comportamiento de un organismo.

genético Having to do with chromosomes, DNA and the genes contained within DNA. El campo de la ciencia que se ocupa de estas instrucciones biológicas se conoce como genética. Las personas que trabajan en este campo son genetistas.

inmune (adj.) Having to do with the immunity. (v.) Capaz de protegerse de una infección en particular. Alternativamente, este término puede usarse para significar que un organismo no muestra impactos por exposición a un veneno o proceso en particular. De manera más general, el término puede indicar que algo no puede ser dañado por una droga, enfermedad o sustancia química en particular.

sistema inmune La colección de células y sus respuestas que ayudan al cuerpo a combatir infecciones y lidiar con sustancias extrañas que pueden provocar alergias.

infectar To spread a disease from one organism to another. This usually involves introducing some sort of disease-causing germ to an individual.

infección Enfermedad que puede transmitirse de un organismo a otro. It&rsquos usually caused by some type of germ.

infeccioso An adjective that describes a type of germ that can be transmitted to people, animals or other living things.

maduro (adj.) Connoting an adult individual or full-grown and fully developed (non-juvenile) form of something. (verb) To develop toward &mdash or into &mdash a more complex and full-grown form of some individual, be it a plant, animal or microbe.

microbio Short for microorganism. Un ser vivo que es demasiado pequeño para verlo a simple vista, incluidas bacterias, algunos hongos y muchos otros organismos como las amebas. La mayoría constan de una sola celda.

microcephaly A condition that leaves babies with abnormally small heads and partially developed brains.

mutación (v. mutate) Some change that occurs to a gene in an organism&rsquos DNA. Algunas mutaciones ocurren naturalmente. Otros pueden ser provocados por factores externos, como contaminación, radiación, medicamentos o algo en la dieta. Un gen con este cambio se denomina mutante.

Institutos Nacionales de Salud (or NIH) This is the largest biomedical research organization in the world. A part of the U.S. government, it consists of 21 separate institutes &mdash such as the National Cancer Institute and the National Human Genome Research Institute &mdash and six additional centers. Most are located on a 300 acre facility in Bethesda, Md., a campus containing 75 buildings. The institutes employ nearly 6,000 scientists and provide research funding to more than 300,000 additional researchers working at more than 2,500 other institutions around the world.

nervio A long, delicate fiber that transmits signals across the body of an animal. An animal&rsquos backbone contains many nerves, some of which control the movement of its legs or fins, and some of which convey sensations such as hot, cold or pain.

brote The sudden emergence of disease in a population of people or animals. El término también se puede aplicar a la aparición repentina de fenómenos naturales devastadores, como terremotos o tornados.

Pacífico The largest of the world&rsquos five oceans. It separates Asia and Australia to the west from North and South America to the east.

primate The order of mammals that includes humans, apes, monkeys and related animals (such as tarsiers, the Daubentonia and other lemurs).

proteína Un compuesto formado por una o más cadenas largas de aminoácidos. Las proteínas son una parte esencial de todos los organismos vivos. Forman la base de las células vivas, los músculos y los tejidos. También realizan el trabajo dentro de las células. Entre las proteínas independientes más conocidas se encuentran la hemoglobina (en la sangre) y los anticuerpos (también en la sangre) que intentan combatir las infecciones. Los medicamentos con frecuencia actúan adhiriéndose a las proteínas.

riesgo La posibilidad o probabilidad matemática de que suceda algo malo. Por ejemplo, la exposición a la radiación presenta un riesgo de cáncer. O el peligro & mdash o el peligro & mdash mismo. (Por ejemplo: Entre los riesgos de cáncer que enfrentaban las personas se encontraban la radiación y el agua potable contaminada con arsénico..)

especies Un grupo de organismos similares capaces de producir descendencia que pueda sobrevivir y reproducirse.

cepa (in biology) Organisms that belong to the same species that share some small but definable characteristics. For example, biologists breed certain strains of mice that may have a particular susceptibility to disease. Certain bacteria or viruses may develop one or more mutations that turn them into a strain that is immune to the ordinarily lethal effect of one or more drugs.

variant A version of something that may come in different forms. (in biology) Members of a species that possess some feature (size, coloration or lifespan, for example) that make them distinct. (in genetics) A gene having a slight mutation that may have left its host species somewhat better adapted for its environment.

virologist A researcher who studies viruses and the diseases they cause.

virus Tiny infectious particles consisting of RNA or DNA surrounded by protein. Los virus solo pueden reproducirse inyectando su material genético en las células de los seres vivos. Aunque los científicos se refieren con frecuencia a los virus como vivos o muertos, de hecho ningún virus está realmente vivo. It doesn&rsquot eat like animals do, or make its own food the way plants do. Debe secuestrar la maquinaria celular de una célula viva para sobrevivir.

Zika A viral disease that can be transmitted to humans via mosquitoes. About 20 percent of infected people get sick. Symptoms include a slight fever, rash and pinkeye and usually fade quickly. A growing body of evidence suggests that the virus could also cause a devastating birth defect &mdash microcephaly. Evidence suggests it may also cause neurological conditions such as Guillain-Barré syndrome.

Citas

Diario: L. Yuan et al. A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly. Ciencias. Published online September 28, 2017. doi: 10.1126/science.aam7120.

Acerca de Tina Hesman Saey

Tina Hesman Saey es redactora senior e informa sobre biología molecular. Tiene un doctorado. en genética molecular de la Universidad de Washington en St. Louis y una maestría en periodismo científico de la Universidad de Boston.

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A Single Mutation Helps Modern Zika Cause Birth Defects

A tiny change&mdashjust one mutation&mdashappears to have boosted the modern Zika virus&rsquos ability to attack fetal brain cells, fueling the wave of birth defects involving microcephaly (small head size) that recently swept across the Americas. The findings are reported Thursday in Ciencias.

Researchers in China found that a single swap of amino acids&mdashfrom serine to asparagine&mdashon a structural protein of the Zika virus occurred a few months before the pathogen first took off in French Polynesia in 2013.

The team&rsquos results may begin to answer an outstanding question from the Zika epidemic: Why have Zika-related microcephaly and other brain abnormalities been seen in areas hard-hit by outbreaks in the past few years but not in the decades following the virus&rsquos discovery in 1947? One theory is that the Zika&ndashmicrocephaly connection previously flew under the radar because there were too few cases to see the link. Another leading theory is that something about the modern virus has changed, allowing it to infect brain cells more efficiently than its ancestors could. The new work suggests the latter is true. &ldquoThis is a very good study and it gives a plausible explanation that is scientifically based,&rdquo says Anthony Fauci, director of the National Institute of Allergy and Infectious Diseases at the U.S. National Institutes of Health. He adds that the results will be further strengthened if other groups replicate them.

Not all changes in a pathogen are significant. Viruses continually mutate as they replicate, which has made identifying functionally important changes difficult. But the Chinese research team catalogued the differences between modern Zika and an ancestral strain isolated from a patient in Cambodia in 2010, and then employed computer modeling software that suggested a singular amino acid mutation&mdashcalled an S139N substitution&mdashwas likely important.

The researchers tested that idea by infecting newborn mice (which developmentally resemble a human fetus) with different lab-made versions of Zika. They found virus with the S139N mutation caused the most damage to the animals&rsquo brain cells. Next the scientists confirmed their findings using reverse genetics&mdashswapping a single replacement mutation for S139N into an otherwise identical Zika virus. The team infected newborn mice with either of the two versions of Zika, and found the S139N-free version was less harmful to the animals. They also replicated some of their testing in human neural stem cells in the lab, and noted the modern Zika virus killed more cells than an ancestral strain.

Exactly how the S139N mutation strengthens Zika&rsquos ability to infect brain cells remains unknown. Because the mutation is within a protein that helps form the virus&rsquos structure, it may have something to do with binding&mdashperhaps allowing the virus to bind to cells with greater affinity, Fauci says.

Even with this new finding, the Chinese researchers still concede their study is likely not the final word on what causes Zika-linked microcephaly. They discovered the S139N swap caused the most severe clinical outcomes but they also note other modern Zika virus strains without this mutation (some occurring in the wild and others that were lab-made) could also cause mild microcephaly and other cellular harm to mice. &ldquoBesides host factors [such as low immunity to the virus in affected communities], there are definitely some other unknown viral proteins or amino acids that may contribute to the complex pathogenesis of microcephaly&mdashindependently or synergistically,&rdquo says lead author Chen-Feng Qin, chair of the Department of Virology at the Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology.

&ldquoOur study identified a unique genetic determinant that links to severe microcephaly,&rdquo Qin adds. The work may have other implications for Zika control, too. Qin says subsequent experiments for testing vaccine or antiviral drug efficacy should use contemporary strains with the S139N mutation. And Qin also cautions: Any future Zika vaccine that includes a live but crippled form of the virus&mdashlike one currently in development at the NIH&mdashshould not contain this harmful mutation, even though the virus is attenuated (altered to become less virulent).* The NIH says its candidate vaccine&mdashwhich contains the S139N mutation&mdashdid not damage brain tissue in earlier monkey tests. NIH senior associate scientist Stephen Whitehead, who led those experiments, says the new findings (that involved mice with the virus administered into their brains) may not reflect how primates would respond to viruses injected through their skin.

Still, removing potentially problematic mutations is something Fauci says may be worth considering. &ldquoIf you have something with a neurotrophic (nervous system&ndashrelated) mutation and are making a live-attenuated vaccine,&rdquo he explains, &ldquoit would make sense to delete that and not have a mutation there.&rdquo

*Editor's Note (9/28/17): This sentence was edited after posting. The original erroneously stated this live-virus vaccine was being tested by the NIH in phase I trials in South America.