Saúde
Pesquisa fornece informações importantes sobre adaptação genanãtica de SARS-CoV-2 a humanos
A pandemia de COVID-19 em desenvolvimento, causada pela grave sandrome respirata³ria aguda coronavarus 2 (SARS-CoV-2), resultou em uma crise global com consequaªncias médicas, econa´micas e humanita¡rias.
Por
Tomislav Meštrović, - 28/05/2020
Em seu artigo inovador disponavel no servidor de pré-impressão medRxiv * , os pesquisadores da Universidade de Pittsburgh estavam avaliando sinais da evolução do genoma do SARS-CoV-2 e descobriram que a seleção purificadora (isto anã, remoção de mutações deletanãrias) representa a característica dominante durante a doença precoce do coronavarus (COVID -19) pandemia - sugerindo que o varus evoluira¡ a medida que se diversifica em um número crescente de hosts.
A pandemia de COVID-19 em desenvolvimento, causada pela grave sandrome respirata³ria aguda coronavarus 2 (SARS-CoV-2), resultou em uma crise global com consequaªncias médicas, econa´micas e humanita¡rias. O agente viral pertence ao grupo de betacoronavarus e causa uma doença respirata³ria (potencialmente fatal).
Prevaª-se que os varus se adaptem rapidamente a uma nova espanãcie por uma sanãrie de mutações que aumentam a transmissibilidade. No entanto, pouco se sabe sobre o ritmo e o modo de evolução no inicio de muitos surtos - incluindo a pandemia COVID-19 em andamento.
Novo coronavarus SARS-CoV-2 Micrografia eletra´nica de varredura colorida de uma
canãlula apopta³tica (rosa) fortemente infectada compartículas do varus SARS-COV-2
(verde), isoladas de uma amostra de paciente. Imagem capturada no
NIAID Integrated Research Facility (IRF) em Fort Detrick, Maryland. Crédito: NIAID
Analisando mutações para prever o comportamento do varus
Conhecer o tipo e a frequência das mutações no inicio de uma pandemia pode fornecer informações importantes sobre como exatamente um pata³geno recanãm-introduzido estãobem adaptado ou mal adaptado - potencialmente informando as opções de tratamento que fara£o uso de suas fraquezas, mas também evitar a evolução da resistência aos medicamentos.
Portanto, o conjunto de mutações que podemos discernir durante essa pandemia pode decifrar como o varus se adaptara¡ aos hospedeiros humanos a medida que continua se espalhando. E devido a uma taxa de mutação relativamente alta pertinente aos varus de RNA, a comparação de sequaªncias gena´micas pode nos fornecer uma riqueza de informações.
A obtenção de informações tão importantes foi o objetivo principal de um pequeno grupo de pesquisa da Universidade de Pittsburgh, Centro de Biologia e Medicina Evolutiva e Centro de Pesquisa de Vacinas em Pittsburgh, EUA.
Um mergulho profundo nos dados de sequenciamento
Em sua abordagem metodola³gica, os pesquisadores mapearam as mutações SARS-CoV-2 nas pontas da a¡rvore filogenanãtica e as geraram de volta atéque elas se unissem em um ancestral comum. Isso lhes permitiu contar com precisão o número de substituições independentes herdadas por uma ou mais cepas virais.
Os genomas completos de SARS-CoV-2 foram baixados no inicio de maio de 2020 do GISAID, que éuma colaboração que fornece distribuição oportuna de dados de sequenciamento genanãtico relacionados ao COVID-19 e influenza em um banco de dados livremente acessavel.
Os genomas virais com mais de 500 degenerescaªncias foram eliminados, resultando em uma coleção de 12.435 genomas; desses, 12.285 estavam com uma data conhecida de coleta e utilizados como proxy para a escala temporal de crescimento em relação ao primeiro genoma.
Foram utilizadas várias linguagens de programação e plataformas baseadas na Web para a análise do genoma SARS-CoV-2. Um pipeline de análise totalmente aberto e reprodutavel foi fornecido no reposita³rio GitHub.
Gena´mica comparativa de substituições paralelas em regiaµes codificadoras de proteanas.
Uma a¡rvore filogenanãtica com probabilidade máxima máxima enraizada em ponto
manãdio construada a partir de sequaªncias do genoma de coronavarus relacionadas
a SARS com números de acesso coloridos por espanãcies hospedeiras (humano,
morcego, civeta de palma mascarado ou pangolim). Os ca³dons são
coloridos pelo aminoa¡cido correspondente, com frequentes substituições
de nucleotadeos mostradas em relação a sequaªncia de referaªncia SARS-CoV-2
(em cima). As sequaªncias poli (U) são encontradas ao redor das substituições n
as posições 11.074, 11.083 e 21.575. As duas substituições observadas
na posição 28.077 resultam em conversaµes para o mesmo aminoa¡cido em ORF8.
Uma exposição de adaptações humanas precoces
"Neste estudo, determinamos que o SARS-CoV-2 estãoevoluindo predominantemente sob a seleção purificadora que elimina a maioria das mutações por serem deletanãrias", explica os autores do estudo".
"Isso sugere que o SARS-CoV-2 estava bem preparado para invadir a população humana, embora continue se adaptando aos humanos atravanãs de mutações especaficas que podem se acumular nos genomas individuais a medida que o SARS-CoV-2 continua a evoluir"
Ainda assim, deve-se notar que várias mutações paralelas surgiram em várias linhagens independentes, o que pode fornecer uma vantagem substancial de condicionamento fasico sobre o genoma ancestral.
De qualquer forma, o pequeno número de mutações sugere que os coronavarus são bem versados ​​em saltar entre vários hospedeiros; portanto, devem ser tomadas precauções para evitar qualquer contato com seus reservata³rios de animais conhecidos.
Isso éreforçado ainda mais pelo fato de haver apenas algumas posições do genoma em que várias substituições foram observadas, apesar de um suprimento abundante de mutações. Uma taxa de mutação tão baixa da SARS-CoV-2 nos da¡ esperana§a de uma eventual vacina.
"As poucas substituições altamente paralelas que observamos oferecem caminhos intrigantes para uma investigação mais aprofundada, pois a maioria éenigma¡tica e localizada em regiaµes pouco caracterizadas do genoma da SARS-CoV-2", concluem os autores do estudo".
A falta de mutações em grandes porções do varus pode identificar alvos em potencial para o desenvolvimento de medicamentos. E enquanto todos nosnos preparamos para a segunda onda potencial da pandemia de COVID-19, as ideias deste estudo são de extrema importa¢ncia para direcionar novos esforços de pesquisa.
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