Hoje, os pesquisadores estãose esforçando para entender onde e como o novo coronavarus surgiu, quais recursos são responsa¡veis ​​pela constelaa§a£o intrigante de sintomas que ele pode causar e como o incaªndio da transmissão pode ser contr
Arvind Varsani évirologista molecular no Biodesign Center for Microbiomics Fundamental
and Applied e pesquisador da Escola de Ciências da Vida da ASU.
Crédito: Instituto Biodesign da Arizona State University
Em novembro de 2019 - provavelmente ainda mais cedo - uma pequena entidade com apenas algumas centenas de bilionanãsimos de metro de dia¢metro começou a destruir a sociedade humana em escala global. Dentro de alguns meses, o viajante implaca¡vel conhecido como SARS-CoV-2 chegou a todos os cantos mais populosos do mundo, deixando cientistas e autoridades de saúde com muitas perguntas e poucas respostas.
Hoje, os pesquisadores estãose esforçando para entender onde e como o novo coronavarus surgiu, quais recursos são responsa¡veis ​​pela constelação intrigante de sintomas que ele pode causar e como o incaªndio da transmissão pode ser controlado. Uma parte importante dessa busca envolvera¡ esforços para classificar adequadamente esse pata³geno humano emergente e entender como ele se relaciona com outros varus que podemos conhecer mais.
Em uma declaração de consenso, Arvind Varsani, virologista molecular do Centro de Biodesign para Microbia´mica Fundamental e Aplicada da ASU e vários colaboradores internacionais propaµem um novo sistema de classificação, capaz de localizar coronavarus como o SARS-CoV-2 na enorme rede de varus em todo o mundo. planeta, conhecido como a virosfera.
Para categorizar adequadamente essa surpreendente diversidade viral , o grupo propaµe um esquema de classificação de 15 postos e descreve como três patógenos humanos - coronavarus da sandrome respirata³ria aguda grave (SARS CoV), varus Ebola e varus do herpes simplex 1 - se enquadram na nova estrutura. .
Varsani éacompanhado por outros membros executivos eleitos do Comitaª Internacional de Taxonomia de Varus (ICTV), uma organização totalmente volunta¡ria dos principais virologistas de todo o mundo, dedicada ao design de uma nomenclatura via¡vel para definir espanãcies virais. Dentro da ICTV, aproximadamente 100 grupos de trabalho distintos, compostos por especialistas em todas as principais famalias virais, trabalham para trazer ordem ao novelo emaranhado de elementos na virosfera.
A declaração de consenso aparece na edição online avana§ada da revista Nature Microbiology .
Um arma¡rio de varus
O novo esquema de classificação, uma elaboração do sistema de classificação binomial anterior concebido pelo grande taxonomista do século 18 Carl Linnaeus, procura incorporar toda a gama de divergaªncias genanãticas na virosfera.
Como um caso de teste, a declaração de consenso mostra como três patógenos humanos podem ser perfeitamente incorporados ao novo sistema. Noníveldo reino, o mais baixo e mais inclusivo da nova taxonomia, dois varus RNA, varus Ebola (EBOV) e coronavarus da sandrome respirata³ria aguda grave (SARS-CoV) são agrupados como 'riboviria', enquanto o herpes simplex 1, um duplo varus de DNA em cadeia, não pertence ao reino das ribovarias, mas éclassificado por cinco fileiras tradicionais.
Criar uma taxonomia viral inclusiva éde grande importa¢ncia prática . Pode desempenhar um papel vital na detecção e identificação dos agentes responsa¡veis ​​pelas epidemias emergentes em humanos, animais ou plantas. O estabelecimento do status taxona´mico de um varus permite uma comunicação clara e inequavoca entre os virologistas e a comunidade cientafica em geral.
"Com os estudos metagena´micos virais (que envolvem o seqa¼enciamento de material genanãtico recuperado diretamente do meio ambiente), estamos descobrindo grandes quantidades de varus que não podemos realmente colocar em nenhuma ordem especafica", diz Varsani. "Fomos incumbidos de tentar criar uma melhor estrutura taxona´mica". O novo esquema baseia-se em parte na conservação das principais proteanas virais e outras propriedades encontradas entre os varus taxonomicamente relacionados para obter classificações mais altas.
O varus que causa o surto atual da doença por coronavarus, por exemplo, foi recentemente denominado "sandrome respirata³ria aguda grave coronavarus 2" (SARS-CoV-2), depois que o ICTV Coronaviridae Study Group determinou que o varus pertence a s espanãcies existentes ", grave coronavarus relacionado a sandrome respirata³ria aguda ", baseado em parte em proteanas conservadas envolvidas na replicação viral do SARS-CoV-2. (As classificações anteriores de coronavarus foram amplamente baseadas em estudos de reatividade sorola³gica com proteanas de pico viral, que conferem aos coronavarus uma aparaªncia característica de maa§a.)
Visualizando a virosfera
Mesmo para os cientistas acostumados a lidar com números extremamente extremos, a virosfera équase insonda¡vel. Estima-se que 100 varus possam ser atribuados a todas as estrelas do universo inteiro sem esgotar o suprimento mundial, estimado em 1 milha£o (ou 1 seguido por 30 zeros).
"Uma coisa importante sobre todas essas estruturas da taxonomia viral éque elas são dina¢micas. Amedida que descobrimos mais varus, as coisas tera£o que mudar", diz Varsani. "E o mesmo aconteceu no reino floral, onde as pessoas classificaram plantas com base em panãtalas, folhas e outras caracteristicas morfola³gicas. E logo, quando a informação genanãtica chegou, ela contradiz a classificação prévia que as pessoas tinham. Essas questões são comum na classificação de plantas, animais, fungos e bactanãrias e certamente exigira¡ muito convencimento dos proponentes iniciais dessa taxonomia.Talvez um exemplo grosseiro seja a classificação errada de uma planta como margarida na familia Asteraceae, mas na verdade éuma planta que imita uma margarida, porque deseja um polinizador especafico e não faz parte geneticamente de Asteraceae ".
Mas a extensão e a diversidade genanãtica do viroma são apenas o começo dos desafios enfrentados pelos pesquisadores que tentam desenvolver uma taxonomia abrangente - uma mega taxonomia - do mundo viral. As linhagens virais, por exemplo, são excepcionalmente difaceis de provocar. Ao contra¡rio de toda a vida celular na Terra, os varus adquirem seu material gena´mico de muitas fontes, uma propriedade conhecida como polifilogenia. Fena´menos como a transferaªncia horizontal de elementos genanãticos permitem que os varus troquem livremente elementos de sua identidade, deixando os pesquisadores sem uma linha de descida clara.
Além disso, as taxas de mutação viral são muito mais rápidas e mais prolaficas do que suas contrapartes celulares, devido a mecanismos deficientes de revisão gena´mica e correção de erros, bem como pressaµes seletivas que impulsionam sua diversificação implaca¡vel.
Unidade e diversidade
Comparado com outros organismos, a diversidade entre varus éextrema. Eles podem diferir em seu material genanãtico (RNA ou DNA) e estrutura ba¡sica (fita dupla ou simples), bem como na orientação de seus genes codificados. Uma complicação adicional envolve o fato de que os genomas virais podem ser distribuados por unidades distintas, a s vezes empacotadas juntas em um virion ou empartículas de varus separadas, todas necessa¡rias para infectar uma canãlula para que a replicação ocorra.
Embora todos os eucariotos compartilhem um último ancestral comum, distinto dos de bactanãrias e arquanãias, permitindo que os pesquisadores rastreiem suas origens evolutivas e divergaªncias muitos bilhaµes de anos no passado, os varus carecem de um conjunto de genes universalmente conservados necessa¡rios para construir uma filogenia adequada.
A nova taxonomia de 15 graus elabora o sistema linear de sete naveis do reino, filo, classe, ordem, famalia, gaªnero e espanãcie. Tambanãm empresta elementos fisiola³gicos da chamada taxonomia de Baltimore (desenvolvida pelo Nobel David Baltimore). O sistema de Baltimore também reconhece sete naveis, mas não éhiera¡rquico e usa varia¡veis ​​que incluem estratanãgias de tipo de genoma e expressão de replicação para orientar a classificação viral.
A nova taxonomia éum passo significativo na busca por trazer a organização global ao mundo viral. Além disso, apesar da extrema diversidade de histórias evolutivas presentes nos varus polifilanãticos, comea§a a surgir uma unidade que aponta para um conjunto primordial de elementos genanãticos semelhantes a varus . Toda a história subsequente da vida na Terra pode ser lida como uma dina¢mica incessante entre esses agentes egoastas e seus hospedeiros celulares.