Harvey Alter, Michael Houghton e Charles Rice foram agraciados com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2020 por sua descoberta da causa de uma doença hepática importante.
Enquanto o mundo inteiro avalia a pandemia COVID-19, fica claro o quão crítica pode ser a identificação de novos vírus. Afinal, o primeiro problema a ser resolvido quando enfrentamos uma nova doença é descobrir o patógeno que a está causando. Só então os cientistas podem começar a caracterizar sua transmissão e aprender como interrompê-la.
O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2020 foi concedido a três cientistas que travaram uma batalha semelhante décadas atrás – uma que levou à descoberta do vírus da hepatite C. Harvey J. Alter, dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA, Michael Houghton da Universidade de Alberta e Charles M. Rice da Universidade Rockefeller identificaram o patógeno viral de RNA responsável por esta forma grave de inflamação do fígado, que atinge mais de 70 milhões de pessoas ao redor no mundo, é uma das principais causas de câncer de fígado e é responsável por mais de 400.000 mortes anualmente.
Na década de 1960, os pesquisadores testemunharam um número alarmante – e crescente – de casos de hepatite crônica em pacientes que receberam múltiplas transfusões de sangue ou outros tratamentos derivados de sangue doado. Parte do quebra-cabeça foi resolvido em 1967, quando o médico-cientista Baruch Blumberg identificou o vírus da hepatite B como a causa. (Em 1976, Blumberg recebeu o Prêmio Nobel por esta descoberta.)
Mas rapidamente ficou claro que a hepatite B não era o único vírus responsável, nem mesmo o principal. Em meados da década de 1970, isso motivou Alter, um dos colegas de Blumberg no NIH, a descobrir o que os cientistas precisavam procurar. Por meio de triagem e testes cuidadosos, ele determinou que os casos observados não podiam ser explicados por vírus conhecidos (incluindo o vírus da hepatite A, outra fonte de infecção hepática descoberta anteriormente que é transmitida por alimentos e água contaminados). Por meio de uma série de experimentos de transfusão, Alter determinou que o agente infeccioso era transmitido pelo sangue e provavelmente era viral.
Isso significava que os cientistas precisavam isolar e caracterizar o vírus. Mas, na década seguinte, o indescritível patógeno frustrou todos os esforços para identificá-lo.
Em 1988, porém, Houghton e seus colegas Qui-Lim Choo e George Kuo da empresa de biotecnologia Chiron finalmente conseguiram clonar o vírus, usando uma nova abordagem de base molecular para fazer isso – algo que o comitê do Prêmio Nobel descreveu como um empreendimento arriscado. “Não era óbvio que isso funcionaria”, disse Gunilla Karlsson Hedestam, professora de imunologia do Instituto Karolinska, no anúncio desta manhã. Mas contra todas as probabilidades, os pesquisadores conseguiram isolar um único clone que combinava com o que foi visto no sangue do paciente: um patógeno que veio a ser conhecido como o vírus da hepatite C. Isso permitiu que Houghton e sua equipe desenvolvessem um exame de sangue para identificar o sangue infectado e removê-lo dos estoques de transfusão.
Finalmente, Rice usou técnicas de engenharia genética para demonstrar definitivamente que o vírus da hepatite C era a única causa da doença hepática pós-transfusão que os pesquisadores estavam tentando explicar.
Com esse conhecimento em mãos, os cientistas tinham a base necessária para desenvolver programas eficazes de triagem e tratamentos com drogas. As descobertas não apenas salvaram milhões de vidas e “aumentaram as esperanças de que o vírus da hepatite C possa ser controlado e eventualmente eliminado”, disse Karlsson Hedestam; eles também são uma “conquista histórica em nossa batalha contínua contra as infecções por vírus” – que continua até hoje, em formas novas e ainda mais sofisticadas.
O que é hepatite?
A hepatite é uma inflamação do tecido hepático mais comumente causada por infecção viral (embora também tenha sido atribuída ao uso indevido de drogas e álcool, doenças autoimunes e outros fatores). Embora existam cinco cepas do vírus da hepatite – tipos A a E – as hepatites B e C em particular são conhecidas por causar doenças crônicas e, de acordo com a Organização Mundial de Saúde, são os contribuintes mais comuns para cirrose hepática e câncer.
O que é o vírus da hepatite C?
O vírus da hepatite C (HCV) é um vírus de RNA esférico, envelopado e de fita simples que pertence à família de vírus Flaviviridae, que inclui os vírus causadores da dengue, Zika, Nilo Ocidental e febre amarela. É transmitido por meio da exposição a sangue infectado, como por meio de transfusões, agulhas compartilhadas para drogas injetáveis (a causa mais comum de HCV atualmente) e equipamento esterilizado incorretamente. Também pode ser transmitido de mãe para filho durante a gravidez e há um risco muito baixo de infecção durante a relação sexual. Como o vírus sofre mutações rapidamente e tem vários genótipos – sete foram identificados até o momento -, bem como dezenas de subtipos, é um alvo evasivo para o sistema imunológico, e o desenvolvimento de uma vacina tem sido infrutífero até agora. O trabalho dos vencedores do Prêmio Nobel de hoje e de outros pesquisadores, no entanto, tornou possível que a triagem e o tratamento fossem altamente eficazes.
Como o HCV causa doenças?
O HCV viaja pela corrente sanguínea de uma pessoa até o fígado, onde se liga aos receptores do hospedeiro na superfície dos hepatócitos ou células do fígado. Depois que o vírus entra nas células, ele se replica rapidamente; de acordo com algumas estimativas, o HCV poderia potencialmente fazer trilhões de cópias de si mesmo em um dia. Quando o sistema imunológico detecta essas células infectadas, ele lança uma resposta para destruí-las que retarda a produção viral – mas ao custo de uma inflamação significativa. Se não for tratada durante meses ou anos, essa inflamação pode levar discretamente à formação de tecido cicatricial no fígado, o que degrada gradualmente a capacidade do fígado de filtrar e desintoxicar o sangue. Os cientistas ainda estão tentando desvendar quanto do dano da hepatite C é causado pela resposta imunológica contra o vírus, e não pelo próprio vírus.
Por que o HCV foi tão difícil de isolar e identificar?
Uma dificuldade era o perigo que a hepatite C representava para os pesquisadores, que precisavam ter muito cuidado ao trabalhar com ela. Além disso, como a hepatite C era inicialmente conhecida apenas como uma doença humana, os pesquisadores não tinham um modelo animal para fazer experimentos. Eventualmente, descobriu-se que os chimpanzés também podiam ser infectados. Mas um problema mais persistente era que o vírus estava presente em concentrações tão pequenas no sangue dos pacientes – apesar de ser altamente infeccioso – que os métodos imunológicos tradicionais de encontrar e identificar o vírus eram ineficazes.
Como os pesquisadores finalmente isolaram o HCV?
Depois que Alter e seus colegas determinaram que um vírus desconhecido era responsável pela hepatite transmitida pelo sangue que estavam observando em pacientes de transfusão, Houghton, junto com Choo e Kuo, procurou isolar a sequência genética do patógeno. Eles introduziram fragmentos de DNA do sangue de um chimpanzé infectado em bactérias na tentativa de produzir clones do material genético do vírus, para que pudessem comparar essas sequências com fragmentos de DNA que encontraram em amostras de sangue de pacientes humanos.
Ao fazer isso, eles apostavam que duas coisas seriam verdadeiras: que alguns dos fragmentos de DNA que retiraram do chimpanzé conteriam material genético do vírus (em vez de apenas do hospedeiro do chimpanzé), e que o sangue humano contêm anticorpos contra o vírus.
Incrivelmente, quando eles rastrearam 1 milhão de colônias bacterianas, eles encontraram exatamente um clone que se encaixava no projeto: parecia estar codificando proteínas virais. Após investigações adicionais, eles descobriram que o clone era derivado de um novo vírus da família Flaviviridae: o HCV.
Como é esse processo hoje?
A nova abordagem de triagem imunológica de Houghton, Choo e Kuo foi um processo extremamente trabalhoso e demorado quando eles o tentaram contra o HCV. Agora, com avanços significativos nas técnicas de sequenciamento genético, o custo e o tempo de sequenciamento e clonagem de DNA foram reduzidos consideravelmente. “Os métodos evoluíram dramaticamente desde os anos 70 e 80”, disse Patrik Ernfors, bioquímico do Instituto Karolinska e membro do Comitê Nobel, no anúncio desta manhã. “Hoje, o sequenciamento paralelo maciço e as tecnologias de PCR substituíram muitos dos métodos difíceis e entediantes usados para descobrir a hepatite C.”
Publicado em 06/10/2020 20h19
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