Os pesquisadores estão rastreando as diferentes cepas de SARS-CoV-2 e estudando como elas se espalham por nossa população e por nossos corpos.
Os vírus evoluem. É o que eles fazem. Isso é especialmente verdadeiro para um vírus pandêmico como o SARS-CoV-2, aquele por trás do COVID-19. Quando uma população carece de imunidade e a transmissão é extensa, esperamos que as mutações virais apareçam com frequência simplesmente devido ao número de vírus que se replicam em um curto período de tempo. E a presença crescente de indivíduos imunes significa que os vírus que ainda podem se transmitir nessas populações parcialmente imunes serão favorecidos em relação à versão original. Com certeza, é isso que temos visto, à medida que notícias alertam sobre o aparecimento de novas variantes (vírus com várias mutações, tornando-os distintos de seus ancestrais) e cepas (variantes que comprovadamente se comportam de maneira diferente do original).
Para ser claro, as mutações são erros aleatórios que ocorrem quando um vírus se reproduz. No caso do SARS-CoV-2, que tem um genoma de RNA baseado em adenina, citosina, guanina e uracila, às vezes acontecem erros. Talvez uma adenina seja trocada por uma uracila (uma mutação de substituição que também pode ocorrer com qualquer um dos pares de bases), ou talvez uma ou mais bases sejam inseridas ou deletadas. Se uma mutação realmente altera a proteína codificada por essa parte da sequência de RNA, é chamada de mutação não sinônima. Mutações que não resultam em uma alteração de proteína são chamadas de mutações sinônimas ou silenciosas.
Felizmente, a taxa de mutação dos coronavírus geralmente é relativamente lenta, devido à capacidade de revisão do vírus que permite alguma correção dos erros de replicação. Normalmente, o SARS-CoV-2 acumula apenas duas mutações por mês entre os 30.000 pares de bases de seu genoma; essa é a metade da taxa de um vírus da gripe e um quarto da taxa de HIV. Mas com mais de 100 milhões de pessoas infectadas até o momento, mutações não sinônimas são inevitáveis. O maior problema é determinar quais mutações realmente fornecem ao vírus uma vantagem suficiente para aumentar sua disseminação pela população.
Felizmente, neste ponto, temos o conhecimento para responder a algumas das perguntas mais urgentes.
Quando diferentes cepas do vírus SARS-CoV-2 começaram a aparecer?
A primeira mutação que aprendemos foi a mutação D614G, relatada pela primeira vez em março de 2020. Quando uma mutação causa uma mudança na sequência da proteína, seu nome se refere ao aminoácido ancestral, sua localização e, em seguida, ao novo aminoácido. Esta mutação mudou o aminoácido aspartato (abreviado como D) na 614ª posição na proteína spike do vírus em glicina (G). Como a proteína spike permite que o vírus se ligue às células hospedeiras, a mudança é significativa; mutações aqui podem ajudá-lo a se ligar de forma mais eficiente ao host receptor (chamado ACE2).
No entanto, ainda não está claro se esse é o caso do D614G. Os autores de um artigo que descreve a mutação sugeriram que a rápida disseminação de variantes portadoras dessa mutação, combinada com análises in vitro do comportamento viral e dados clínicos envolvendo pessoas infectadas com ela, significava que D614G forneceu uma vantagem seletiva para essas variantes, e a mutação estava, portanto, se espalhando. Outros não ficaram convencidos, sugerindo uma justificativa alternativa para o domínio da mutação D614G: a mudança no foco geográfico da epidemia, da China para a Europa (especialmente Itália) para os EUA. Na China, a versão original do vírus, com aspartato (D) na 614ª posição, foi a mais prevalente; na Europa, e posteriormente nos EUA, foi o novo, com glicina. Com casos adicionais exportados, incluindo a mutação D614G, esta variante pode ter se tornado a linhagem principal devido meramente à sorte ou ao “efeito fundador” – o que significa que a linhagem dominou simplesmente porque foi a primeira a povoar aquela área – em vez de uma vantagem seletiva . Ainda não temos certeza.
Desde setembro de 2020, várias outras mutações do SARS-CoV-2 foram identificadas em todo o mundo. Algumas das variantes que atualmente circulam na população parecem estar mais adaptadas do ponto de vista evolucionário do que suas contrapartes mais antigas, com transmissão melhorada, letalidade ou ambas. Agora que o vírus se espalhou por quase todos os lugares, quando vemos novas variantes tomarem conta de uma população, é muito mais provável que seja devido à seleção – melhor aptidão – do que ao efeito fundador. Isso é apoiado pelo fato de que muitas das variantes mostram sinais de evolução convergente: os vírus pousaram independentemente nas mesmas mutações que os tornam mais transmissíveis, o que lhes dá uma vantagem evolutiva sobre as cepas preexistentes.
Quais são algumas das cepas mais notáveis?
A mais conhecida é provavelmente a variante B.1.1.7, detectada pela primeira vez no Reino Unido. em setembro de 2020. Aqui o nome deriva de um sistema denominado linhagens Pango, onde A e B representam linhagens primitivas, e os números após a letra representam ramos dessas linhagens. B.1.1.7 contém 23 mutações que o diferenciam de seu ancestral de tipo selvagem. Um estudo sugeriu que a variante é 35% -45% mais transmissível e que provavelmente foi introduzida nos EUA. via viagens internacionais pelo menos oito vezes. Embora o aumento da transmissão – mas não letalidade – pareça ser uma marca registrada desta variante, um grupo relatou que B.1.1.7 também pode estar associado a um risco aumentado de morte.
Enquanto isso, em dezembro de 2020, outra variante batizada de B.1.351 foi identificada pela primeira vez na África do Sul, e logo depois uma variante chamada P.1 foi encontrada em Manaus, Brasil, durante um segundo surto de infecções naquela cidade. (Manaus já havia sido duramente atingida em abril, e as autoridades achavam que a imunidade coletiva havia sido alcançada.) Ambas as variantes também parecem tornar o vírus mais fácil de ser infectado.
Como todos parecem ter uma vantagem de transmissão sobre as linhagens estabelecidas, provavelmente veremos essas variantes continuarem a se espalhar. Trabalhos recentes previram que a variante B.1.1.7 poderia se tornar a linhagem dominante e ser responsável por mais da metade dos casos identificados nos EUA. em meados de março.
Como essas variantes diferem do vírus original?
Tal como acontece com o D614G, muitas mutações envolvem alterações na proteína do pico. Uma mutação chave em B.1.1.7 é chamada N501Y, que muda o resíduo de um aminoácido denominado asparagina (N) para um denominado tirosina (Y) na 501ª posição ao longo da proteína de pico. Exatamente por que isso pode tornar o vírus mais transmissível ainda não é compreendido; talvez permita uma melhor ligação às células hospedeiras, maiores quantidades do vírus no sistema respiratório, melhor replicação viral, uma combinação destes ou algo completamente diferente. Experimentos para descobrir isso estão em andamento em laboratórios de todo o mundo.
B.1.351 e P.1 têm a mutação N501Y e outra chamada E484K, que troca o ácido glutâmico (E) por lisina (K) na posição 484 da proteína de pico. Esta mutação é especialmente preocupante, pois parece ser melhor em escapar do anticorpo- imunidade mediada: torna mais difícil para os anticorpos do corpo se ligarem à proteína spike e, assim, impedir que o vírus entre nas células.
Além dessas mudanças específicas, as linhagens B.1.351 e P.1 também têm aproximadamente 20 mutações exclusivas adicionais cada. Se ambas as variantes forem de fato melhores do que os vírus mais antigos para escapar da imunidade, isso poderia explicar parte do segundo surto em Manaus e pode deixar indivíduos previamente infectados em risco de reinfecção por essas variantes. De fato, vários relatos de casos no Brasil já documentaram tais reinfecções com variantes contendo a mutação E484K.
As vacinas ainda são eficazes contra essas variantes?
Sim, mas talvez não tão eficaz.
Em um par de manuscritos recentes, os desenvolvedores das vacinas Moderna e Pfizer-BioNTech examinaram se os anticorpos de indivíduos vacinados neutralizariam (impediriam a replicação) de vírus contendo formas mutadas da proteína spike SARS-CoV-2 em cultura de células. Os anticorpos funcionaram bem contra um vírus portador das mutações B.1.1.7, mas a neutralização foi reduzida quando as mutações B.1.351 foram introduzidas. No entanto, ambas as empresas esperam que as vacinas funcionem bem mesmo contra essa variante; o nível mais baixo de anticorpos protetores ainda é considerado suficiente para prevenir a infecção. As vacinas Novavax e Johnson & Johnson, ainda não disponíveis nos EUA, também pareceram menos eficazes contra as variantes B.1.351 e P.1 nos testes.
Boosters adaptados para novas variantes podem ser necessários no futuro, e muitos já estão em desenvolvimento.
De onde vieram essas novas versões do vírus?
Não temos certeza. Para a cepa B.1.1.7 no Reino Unido, não parece haver nenhuma variante viral “intermediária” clara para demonstrar que esta cepa evoluiu das cepas dominantes anteriores, acumulando mutações lentamente ao longo do tempo em um padrão gradual.
Em vez disso, os cientistas estão começando a pensar que pode ter ocorrido um grande salto evolutivo, que poderia ter ocorrido em um indivíduo conhecido sofrendo de uma infecção persistente. Um relato de caso de dezembro de 2020 descreve uma infecção por SARS-CoV-2 em um homem gravemente imunocomprometido. Com o tempo, os cientistas descobriram que a população de vírus hospedada passou por uma “evolução viral acelerada”, provavelmente devido à incapacidade de seu sistema imunológico de manter o vírus sob controle. Ao examinar as mutações específicas, os médicos identificaram N501Y e E484K – também parte das variantes B.1.351 e P.1 que apareceram na mesma época, embora o homem não tivesse nenhuma das variantes.
Agora imagine esse processo acontecendo repetidamente, ao redor do globo. Leva apenas uma variante replicando na pessoa certa e no ambiente certo para decolar e se espalhar na população.
Publicado em 28/02/2021 09h12
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