La repetida emergencia de sarbecovirus zoonóticos como SARS-CoV y SARS-CoV-2 evidencia la necesidad de comprender los mecanismos evolutivos que permiten su adaptación a nuevos hospedadores. La proteína Spike es determinante en estos procesos, en tanto que concentra la interacción con receptores celulares, determina el tropismo viral y constituye la principal diana inmunitaria. El estudio de su evolución resulta, por lo tanto, fundamental para comprender los eventos de transmisión interespecífica. En esta tesis se caracteriza, mediante evolución experimental, la adaptación de proteínas Spike de sarbecovirus en el contexto de procesos zoonóticos, utilizando sistemas subrogados recombinantes del virus de la estomatitis vesicular. En primer lugar, se evolucionaron experimentalmente Spikes de sarbecovirus cercanos a SARS-CoV en células humanas, identificando mutaciones adaptativas con efecto generalista que aumentaban la entrada viral mediada por distintos ortólogos del receptor celular ACE2. Posteriormente, se analizó el impacto del contexto celular evolucionando la proteína Spike de SARS-CoV-2 en diversas líneas celulares humanas con niveles diferenciales de factores de entrada, identificando dieciséis mutaciones adaptativas que bien mejoraron la eficiencia de entrada, bien alteraron el procesamiento proteolítico, el uso de rutas alternativas de entrada y la fusión célula-célula. Por último, se examinaron los compromisos evolutivos asociados con el uso de rutas de entrada alternativas, demostrando primero que la entrada directa favorece una propagación acelerada pero incurre en costes de eficacia, y la aparición de una interferencia negativa entre variantes fusogénicas y no fusogénicas que modula la selección de las rutas de entrada. Estos resultados demuestran que la adaptación de las proteínas Spike de sarbecovirus responde a múltiples presiones selectivas, identifica estrategias compartidas entre sarbecovirus para su adaptación a células humanas, evidencia la importancia del contexto celular en la adaptación de las proteínas Spike y describe compromisos evolutivos que condicionan la selección de rutas de entrada alternativas. Estos hallazgos mejoran la comprensión de la emergencia de coronavirus zoonóticos y proporcionan un marco experimental para estudiar la adaptación viral a nuevos hospedadores.
