Os pesquisadores estão procurando as origens das novas variantes na esperança de aprender mais sobre de onde elas vêm.
Linhagens desconhecidas do vírus que causa o COVID-19 foram encontradas no esgoto da cidade de Nova York, levantando novas preocupações de que o novo coronavírus esteja encontrando maneiras de escapar da imunidade.
As linhagens não parecem prontas para sair e causar uma nova onda neste momento. Sua proporção aumentou e caiu junto com as taxas de casos de Nova York, e não há sinal de que essas versões do vírus estejam se tornando mais comuns ao longo do tempo. Mas as mutações observadas nas linhagens misteriosas são semelhantes àquelas que permitem que a variante omicron escape parcialmente da imunidade de vacinação e infecção anterior, disse John Dennehy, virologista do The Graduate Center da City University New York, que co-liderou a pesquisa.
“O fato de que a variante omicron veio de algum lugar desconhecido e que ela compartilha algumas de suas mutações com a variante desconhecida que vemos na cidade de Nova York, isso representa uma preocupação muito séria de que o que estamos vendo possa encontrar a combinação certa de mutações que o tornariam altamente transmissível”, disse Dennehy à Live Science.
Também preocupante: os pesquisadores não sabem de onde vêm as novas linhagens virais. As linhagens são encontradas apenas em áreas limitadas da cidade e não parecem estar se espalhando de bairro para bairro. Eles podem surgir de humanos cronicamente infectados ou talvez de um reservatório animal – mas que animal? Até agora, não há evidências firmes para qualquer opção.
“Nada faz todo o sentido”, disse Marc Johnson, virologista da Faculdade de Medicina da Universidade de Missouri.
Os desconhecidos que são desconhecidos
Muitas cidades monitoram as águas residuais para tentar rastrear a quantidade de SARS-CoV-2 que circula na comunidade. Como as pessoas começam a liberar o vírus em material fecal antes de se sentirem doentes ou serem testadas, os níveis de esgoto do vírus precedem os aumentos nos casos que aparecem nos testes em cerca de três semanas, disse Johnson.
Mas relativamente poucos lugares fazem o sequenciamento genético do material do vírus encontrado nas águas residuais. Dennehy começou a trabalhar no sequenciamento genético em Nova York depois que a variante alfa deixou claro que as mutações do coronavírus seriam uma força a ser reconhecida. Depois que Dennehy e seus colegas Monica Trujillo, também na CUNY, e Davida Smyth, agora na Texas A&M San Antonio, apareceram em um episódio do popular podcast This Week in Virology em abril de 2021, Johnson entrou em contato. Ele estava fazendo um sequenciamento semelhante no Missouri e estava perdendo o sono à noite devido a sequências de RNA virais que não correspondiam a nada nos bancos de dados globais de variantes de coronavírus.
“Eu estava ficando louco”, disse Johnson ao Live Science.
As variantes do Missouri desapareceram no final de abril de 2021, para nunca mais serem vistas. Mas os pesquisadores começaram a colaborar no sequenciamento mais completo do RNA viral encontrado na cidade de Nova York, imaginando se encontrariam as mesmas sequências que viram no Missouri. Elas não, mas eles encontraram um conjunto de sequências desconhecidas completamente novas.
Os pesquisadores expandiram seus esforços, testando águas residuais de todas as 14 estações de tratamento de águas residuais da cidade duas vezes por mês, construindo um recorde que vai de janeiro de 2021 até o presente.
Evasão imune
Os pesquisadores usam uma técnica que não sequencia um genoma viral inteiro, mas que se concentra em cerca de metade da proteína spike que o vírus usa para entrar nas células. Essa região contém uma área chave chamada domínio de ligação ao receptor ( RBD). Muitas das mutações que permitem que o omicron evite anticorpos de vacinas ou infecções não-micron ficam no RBD. O mesmo acontece com as mutações observadas nas linhagens encontradas nas águas residuais da cidade de Nova York. (Os pesquisadores usam a palavra “linhagens” para evitar confusão com o termo “variantes de preocupação” usado pela Organização Mundial da Saúde. Mas, Dennehy disse, geneticamente falando, eles são o mesmo conceito: Sequências representando populações replicantes únicas de vírus que são geneticamente relacionados entre si.)
Os pesquisadores estudaram quatro dessas linhagens misteriosas, apelidadas de WNY1, WNY2, WNY3 e WNY4. Eles descobriram que todos tinham habilidades para evadir parcial ou completamente os anticorpos que facilmente capturam o vírus SAR-CoV-2 original. Embora o plasma sanguíneo de pessoas vacinadas ou com infecções anteriores pudesse neutralizar parcialmente todas as quatro linhagens, essa neutralização foi reduzida em comparação com o vírus original.
“Eles eram mutações exatamente onde você esperaria encontrar mutações se o vírus estivesse tentando escapar de uma resposta imune”, disse Johnson.
Origem do mistério
Então, de onde vêm essas linhagens misteriosas? Os pesquisadores verificaram 5.000 outras amostras de águas residuais de todo o mundo e encontraram as linhagens apenas em sete amostras, todas do estado de Nova York. Seja o que for, eles são caseiros.
Existem algumas hipóteses, nenhuma delas inteiramente satisfatória. A primeira é que eles vêm de infecções humanas não amostradas. Apenas entre 2,6% e 12,9% dos casos da cidade de Nova York são sequenciados a qualquer momento, então é inteiramente possível que variantes raras do vírus possam passar despercebidas. Talvez as linhagens sejam versões do vírus que infectam o intestino e não são frequentemente encontradas no nariz ou na garganta, para onde vão os swabs de PCR.
Mas há problemas com essas possibilidades. Alguns estudos compararam o vírus do intestino com o vírus do nariz e da garganta e, até agora, ninguém viu diferença entre os dois, disse Trujillo, da CUNY, à Live Science. Além disso, o alcance geográfico das linhagens virais é limitado – elas são encontradas nas áreas de captação de apenas três das 14 estações de tratamento de águas residuais da cidade. Se a fonte do vírus são humanos, são humanos que não se movem muito.
“Estávamos pensando em humanos que poderiam estar acamados”, disse Smyth à Live Science. “Então, pacientes de longo prazo que talvez não sejam móveis.”
Mas isso também seria estranho. “Seria estranho que se espalhasse dentro de uma população local e não fosse para nenhum outro lugar”, disse Johnson.
Outra possibilidade é que o portador dessas linhagens enigmáticas não seja humano. As mutações observadas nos clusters são vistas em uma região do genoma associada ao vírus, tornando-se mais adepto de infectar roedores (que não são facilmente infectados pelo coronavírus original). Os ratos da cidade de Nova York seriam um alvo atraente para a culpa. São muitos, moram nos esgotos e não viajam muito.
Mas os pesquisadores não encontraram nenhuma arma fumegante que ligasse os ratos à variante. A equipe sequenciou as águas residuais em busca de genes animais, essencialmente procurando descobrir quem faz cocô nos esgotos além das pessoas. Além dos genes dos animais que as pessoas comem para se alimentar (vacas, porcos, galinhas), os pesquisadores encontraram evidências de material genético de gato, cachorro e rato nos esgotos. Mas nenhum foi altamente prevalente. E a estação de tratamento de águas residuais com a maior proporção de coronavírus misterioso tinha a menor proporção de genes de ratos – em algumas semanas, os genes de ratos nem eram detectáveis.
Enquanto isso, a população de gatos de rua provavelmente não é grande o suficiente para sustentar a quantidade de transmissão que os pesquisadores inferiram das águas residuais, e os gatos de estimação também não interagem frequentemente com outros gatos de estimação, disse Johnson. Os cães são conhecidos por contrair COVID-19, mas essas mutações não foram vistas em casos de vírus de cães antes. E seria muito estranho se uma versão do COVID-19 estivesse circulando em cães, mas não em humanos, disse Smyth, dada a proximidade dos nova-iorquinos de seus filhotes.
Preparando-se para a próxima variante
A resposta para o mistério pode estar no sequenciamento regular de mais genomas virais de mais animais. Smyth, no Texas, está trabalhando para ter acesso a zoológicos para ver se consegue encontrar novas variantes virais em diferentes espécies. Testar o esgoto a montante da estação de tratamento de águas residuais para reduzir a fonte para uma área menor também seria útil, disse Dennehy, mas grande parte desse trabalho agora está se movendo para o alcance dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) , então Dennehy e sua equipe não terão mais muito acesso a fontes de águas residuais a montante.
A variante omicron parecia surgir do nada: evoluiu de uma linhagem anterior à variante delta que era, na época, dominante. Sua origem é um mistério. Para Dennehy, Johnson e seus colegas, a origem da próxima variante também permanecerá um mistério, a menos que um esforço mais robusto seja feito para entender de onde vêm as variantes. Os cientistas já coletam amostras regulares de influenza de populações de aves e levantam a bandeira vermelha quando novas cepas que podem potencialmente atingir as pessoas começam a circular. Algo semelhante pode ser possível com águas residuais e amostragem regular de animais para SARS-CoV-2 – se as agências de pesquisa priorizarem o financiamento desse tipo de ciência.
“O que estamos vendo aqui é o mecanismo ou mecanismo potencial através do qual surgem diferentes variantes”, disse Trujillo. “É aqui que devemos fazer a pesquisa.”
Publicado em 08/02/2022 10h19
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