O Coronavírus é um mestre em misturar seu genoma, preocupando os cientistas

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CIÊNCIA –

Novos estudos ressaltam como os coronavírus frequentemente misturam seus componentes genéticos – o que pode contribuir para o surgimento de variantes perigosas.

Nas últimas semanas, os cientistas deram o alarme sobre novas variantes do coronavírus que carregam um punhado de pequenas mutações, algumas das quais parecem tornar as vacinas menos eficazes.

Mas não são apenas essas pequenas mudanças genéticas que estão causando preocupação. O novo coronavírus tem a tendência de misturar grandes pedaços de seu genoma ao fazer cópias de si mesmo. Ao contrário de pequenas mutações, que são como erros de digitação na sequência, um fenômeno chamado recombinação se assemelha a um grande erro de copiar e colar em que a segunda metade de uma frase é completamente substituída por uma versão ligeiramente diferente.

Uma enxurrada de novos estudos sugere que a recombinação pode permitir que o vírus mude de forma de forma perigosa. Mas, a longo prazo, esse mecanismo biológico pode oferecer uma fresta de esperança, ajudando os pesquisadores a encontrar drogas para parar o vírus em seu caminho.

“Não há dúvida de que a recombinação está acontecendo”, disse Nels Elde, geneticista evolucionista da Universidade de Utah. “E, na verdade, é provavelmente um pouco subestimado e pode estar em jogo mesmo no surgimento de algumas das novas variantes de preocupação.

As mutações do coronavírus de que a maioria das pessoas já ouviu falar, como as da variante B.1.351 detectada pela primeira vez na África do Sul, são alterações em uma única “letra” da longa sequência genética do vírus, ou RNA. Como o vírus tem um sistema robusto para revisar seu código de RNA, essas pequenas mutações são relativamente raras.

A recombinação, em contraste, é comum em coronavírus.

Pesquisadores do Vanderbilt University Medical Center liderados pelo virologista Mark Denison estudaram recentemente como as coisas dão errado durante a replicação em três coronavírus, incluindo o SARS-CoV-2, que causa o Covid . A equipe descobriu que todos os três vírus mostraram recombinação “extensa” ao se replicar separadamente no laboratório.

Os cientistas temem que a recombinação possa permitir que diferentes variantes do coronavírus se combinem em versões mais perigosas dentro do corpo de uma pessoa. A variante B.1.1.7 detectada pela primeira vez na Grã-Bretanha, por exemplo, tinha mais de uma dúzia de mutações que pareciam surgir repentinamente.

Dr. Elde disse que a recombinação pode ter mesclado mutações de diferentes variantes que surgiram espontaneamente na mesma pessoa ao longo do tempo ou que coinfetaram alguém simultaneamente. Por enquanto, disse ele, essa ideia é especulativa: “É muito difícil ver essas cicatrizes invisíveis de um evento de recombinação”. E embora seja possível ser infectado com duas variantes ao mesmo tempo, acredita-se que seja raro.

Katrina Lythgoe, epidemiologista evolucionista do Oxford Big Data Institute, na Grã-Bretanha, é cética quanto ao fato de a coinfecção acontecer com frequência. “Mas as novas variantes de preocupação nos ensinaram que eventos raros ainda podem ter um grande impacto”, acrescentou ela.

A recombinação também pode permitir que dois coronavírus diferentes do mesmo grupo taxonômico troquem alguns de seus genes. Para examinar esse risco mais de perto, o Dr. Elde e seus colegas compararam as sequências genéticas de muitos coronavírus diferentes, incluindo o SARS-CoV-2 e alguns de seus parentes distantes conhecidos por infectar porcos e gado.

Usando um software especialmente desenvolvido, os cientistas destacaram os locais onde as sequências desses vírus se alinhavam e combinavam – e onde não. O software sugeriu que, nos últimos dois séculos de evolução dos vírus, muitos dos eventos de recombinação envolveram segmentos que formaram a proteína spike, que ajuda o vírus a entrar nas células humanas. Isso é preocupante, disseram os cientistas, porque pode ser uma rota pela qual um vírus essencialmente equipa outro para infectar pessoas.

“Por meio dessa recombinação, um vírus que não pode infectar as pessoas pode se recombinar com um vírus como o SARS-CoV-2 e pegar a sequência para aumentar, e pode se tornar capaz de infectar as pessoas”, disse Stephen Goldstein, um virologista evolucionário que trabalhou no o estudo.

As descobertas, ainda não publicadas em um jornal científico, ofereceram novas evidências de que coronavírus relacionados são bastante promíscuos em termos de recombinação uns com os outros. Também havia muitas sequências que surgiram nos coronavírus que pareciam surgir do nada.

“Em alguns casos, quase parece que há sequência caindo do espaço sideral, de coronavírus que nem conhecemos ainda”, disse Elde. A recombinação de coronavírus em grupos totalmente diferentes não foi estudada de perto, em parte porque tais experimentos teriam que passar por revisão governamental nos Estados Unidos por causa dos riscos de segurança.

Feng Gao, um virologista da Universidade Jinan em Guangzhou, China, disse que embora o novo software dos pesquisadores de Utah tenha encontrado sequências incomuns em coronavírus, isso não fornece evidências sólidas de recombinação. Pode ser simplesmente que eles tenham evoluído dessa forma por conta própria.

“Diversidade, não importa o quanto, não significa recombinação”, disse o Dr. Gao. “Pode muito bem ser causado por grande diversificação durante a evolução viral.”

Os cientistas têm conhecimento limitado sobre se a recombinação pode dar origem a novos coronavírus pandêmicos, disse Vincent Munster, ecologista viral do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas que estuda coronavírus há anos.

Ainda assim, essa evidência está crescendo. Em um estudo lançado em julho e publicado formalmente hoje , o Dr. Munster e seus colaboradores sugeriram que a recombinação é provavelmente como o SARS-CoV-2 e o vírus por trás do surto original de SARS em 2003 terminaram com uma versão da proteína spike que permite que eles entrem habilmente nas células humanas. Esse pico de proteína se liga a um determinado ponto de entrada nas células humanas chamado ACE2. Esse documento pede uma maior vigilância dos coronavírus para ver se há outros que usam ACE2 e podem, portanto, representar ameaças semelhantes para as pessoas.

Alguns cientistas estão estudando a máquina de recombinação não apenas para evitar a próxima pandemia, mas para ajudar a combater esta.

Por exemplo, em seu estudo recente sobre a recombinação de três coronavírus, o Dr. Denison de Vanderbilt descobriu que o bloqueio de uma enzima conhecida como nsp14-ExoN em um coronavírus de camundongo causou uma queda nos eventos de recombinação. Isso sugere que a enzima é vital para a capacidade dos coronavírus de misturar e combinar seu RNA à medida que se replicam.

Agora, o Dr. Denison e Sandra Weller, virologista da Escola de Medicina da Universidade de Connecticut, estão investigando se essa descoberta poderia tratar pessoas com Covid.

Certos medicamentos antivirais, como o remdesivir, combatem as infecções servindo como iscas de RNA que bloqueiam o processo de replicação viral. Mas esses medicamentos não funcionam tão bem quanto alguns esperavam para os coronavírus. Uma teoria é que a enzima nsp14-ExoN elimina os erros causados por essas drogas, resgatando assim o vírus.

O Dr. Denison e o Dr. Weller, entre outros, estão procurando drogas que bloqueiem a atividade do nsp14-ExoN, permitindo que o remdesivir e outros antivirais funcionem de maneira mais eficaz. O Dr. Weller compara essa abordagem às terapias com coquetéis para o HIV, que combinam moléculas que atuam em diferentes aspectos da replicação do vírus. “Precisamos de terapia combinada para coronavírus”, disse ela.

O Dr. Weller observa que o nsp14-ExoN é compartilhado entre os coronavírus, portanto, uma droga que o suprime com sucesso poderia agir contra mais do que apenas o SARS-CoV-2. Ela e o Dr. Denison ainda estão nos estágios iniciais da descoberta de medicamentos, testando diferentes moléculas nas células.

Outros cientistas veem potencial nessa abordagem, não apenas para fazer medicamentos como o remdesivir funcionarem melhor, mas para evitar que o vírus conserte qualquer um de seus erros de replicação.

“Acho que é uma boa ideia”, disse Goldstein, “porque você empurraria o vírus para o que é conhecido como ‘catástrofe de erro’ – basicamente, ele sofreria mutações tanto que seria letal para o vírus”.

Da Redação O Estado Brasileiro
Fonte: NYT, por Roxanne Khamsi