Um consãorcio internacional relatou o maior estudo metagena´mico global de microbiomas urbanos, abrangendo o ar e assuperfÍcies de várias cidades. O projeto internacional, que sequenciou e analisou amostras coletadas de sistemas de transporte paºblico e hospitais em 60 cidades ao redor do mundo, apresenta análises e anotações abrangentes para todas as espanãcies microbianas identificadas - incluindo milhares de va­rus e bactanãrias e duas arqueias não encontradas em bancos de dados de referaªncia. O estudo apareceu nesta quarta-feira, 26, na revista Cell .

"Cada cidade tem seu pra³prio 'eco molecular' dos micróbios que a definem", diz o autor saªnior Christopher Mason, professor da Weill Cornell Medicine (WCM) e diretor da WorldQuant Initiative for Quantitative Prediction. "Se vocême desse seu sapato, poderia dizer com cerca de 90% de precisão a cidade do mundo de onde vocêveio."

Os resultados são baseados em 4.728 amostras de cidades em seis continentes tomadas ao longo de três anos, caracterizam marcadores regionais de resistência antimicrobiana e representam o primeiro cata¡logo sistema¡tico mundial do ecossistema microbiano urbano. Além de assinaturas microbianas distintas em várias cidades, a análise revelou um conjunto ba¡sico de 31 espanãcies que foram encontradas em 97% das amostras nas áreas urbanas amostradas. Os pesquisadores identificaram 4.246 espanãcies conhecidas de microrganismos urbanos, mas também descobriram que qualquer amostragem subsequente provavelmente continuara¡ a encontrar espanãcies que nunca foram vistas antes, o que destaca o potencial bruto para descobertas relacionadas a  diversidade microbiana e funções biológicas aguardando em ambientes urbanos .

Este projeto começou em 2013, quando Mason começou a coletar e analisar amostras microbianas no sistema de metra´ da cidade de Nova York. Depois de publicar suas primeiras descobertas, ele foi contatado por pesquisadores de todo o mundo que queriam fazer estudos semelhantes em suas próprias cidades. Ele desenvolveu um protocolo para coletar as amostras e postou um va­deo instrutivo no YouTube. As amostras foram coletadas com swabs livres de DNA e RNA e enviadas a um laboratório no WCM para análise, juntamente com controles positivos e negativos. Grande parte da análise e montagem de sequaªncias éfeita em um supercomputador Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) em Pittsburgh, o que levou a  descoberta de 10.928 va­rus e 748 bactanãrias que não estãopresentes em nenhum banco de dados de referaªncia.

O interesse mundial inspirou Mason em 2015 a criar o Consãorcio Internacional MetaSUB (abreviação de Metagena´mica e Metadesign de Metra´s e Biomas Urbanos), que desde então se expandiu para coletar amostras de ar, águae esgoto, além desuperfÍcies duras. O grupo supervisiona projetos como o Dia Global de Amostragem da Cidade (gCSD), realizado todos os anos em 21 de junho, e tem feito estudos abrangentes, incluindo uma análise microbiana abrangente dassuperfÍcies da cidade do Rio de Janeiro e seus mosquitos antes, durante e depois de 2016 OlimpÍadas de vera£o. Outro projeto, lana§ado em 2020, estãofocado na investigação da prevalaªncia de SARS-CoV-2 e outros coronava­rus em gatos domanãsticos, e um projeto também estãoplanejado para os Jogos Ola­mpicos de Ta³quio em 2021.

A nova pesquisa tem implicações na detecção de surtos de infecções conhecidas e desconhecidas e no estudo da prevalaªncia de micróbios resistentes a antibia³ticos em diferentes ambientes urbanos . Tambanãm pode contribuir para novas descobertas sobre a evolução da vida microbiana. Os pesquisadores da MetaSUB na Sua­a§a (Andre Kahles e Gunnar Ra¤tsch) também lançaram um portal de sequaªncia de DNA global pesquisa¡vel (MetaGraph, https://metagraph.ethz.ch/search ) que indexou todas as sequaªncias genanãticas conhecidas (incluindo dados MetaSUB), que mapeia qualquer elementos genanãticos conhecidos ou recanãm-descobertos para sua localização na Terra e podem ajudar na descoberta de novas interações microbianas e funções putativas.

"Existem milhões de espanãcies na Terra, mas temos uma referaªncia de genoma sãolida e completa para apenas 100.000 a 200.000 neste momento", diz Mason, explicando que a descoberta de novas espanãcies pode ajudar na construção de a¡rvores geneala³gicas microbianas para ver como espanãcies diferentes estãorelacionadas umas com as outras.

As descobertas também tem muitas aplicações prática s em potencial. "Com base nos dados de sequaªncia que coletamos atéagora, já encontramos mais de 800.000 novos arrays CRISPR", diz ele. Além disso, os resultados indicam a presença de novos antibia³ticos e pequenas moléculas anotadas de agrupamentos de genes biossintanãticos (BGCs) que são promissores para o desenvolvimento de drogas.

"Uma das próximas etapas ésintetizar e validar algumas dessas moléculas e BGCs previstos e, em seguida, ver o que eles fazem médica ou terapeuticamente", diz Mason. "As pessoas muitas vezes pensam que uma floresta tropical éuma abunda¢ncia de biodiversidade e novas moléculas para terapias, mas o mesmo éverdade para uma grade ou banco de metra´."