A falta de transparência nos primeiros dias do vírus torna a batalha difícil.
As autoridades chinesas rejeitaram uma proposta da Organização Mundial de Saúde para investigar as origens do novo coronavírus que causa o COVID-19, levantando novas questões sobre se o mundo algum dia aprenderá quando, onde e como o coronavírus (SARS-CoV-2) deu o salto em humanos.
A China se opôs ao plano da OMS na semana passada porque esta fase da investigação deixou aberta a possibilidade de que o vírus escapasse como resultado de um acidente de laboratório, informou a NPR. Sem a cooperação chinesa, os cientistas enfrentarão lacunas frustrantes nos dados que podem impedi-los de identificar o momento em que a pandemia começou. No entanto, o próprio vírus contém pistas de sua própria origem. No projeto genético do coronavírus está uma história de onde ele veio e quanto tempo levou para causar o surto que levou a uma catástrofe global.
Mesmo que os cientistas nunca identifiquem um Paciente Zero – a primeira pessoa que foi vítima e desencadeou uma cadeia de infecções que levou à pandemia – eles podem ser capazes de determinar quais animais facilitaram o salto e quais atividades humanas o tornaram possível, disseram os especialistas ao Live Science.
Definindo Paciente Zero
Em sua ficção pandêmica típica, um surto de doença começa com um único momento dramático: um frasco de sangue infectado se rompe, um macaco doente escapa de um laboratório, um satélite alienígena cai do céu.
E às vezes é possível encontrar uma fonte singular para uma epidemia ou pandemia no mundo real. Recentemente, epidemiologistas rastrearam a origem de um surto de ebola devastador em 2014 na Guiné, Libéria e Serra Leoa até a infecção e morte de um menino de 2 anos chamado Emile Ouamouno.
Mas esse trabalho é extremamente desafiador e potencialmente estigmatizante. Por exemplo, por muitos anos, um único comissário de bordo quebequense foi acusado de espalhar o HIV na América do Norte. Em um estudo de 2016 na revista Nature, no entanto, os pesquisadores mostraram que o comissário de bordo, que morreu de AIDS em 1984, era apenas um entre milhares que havia se infectado com o vírus então desconhecido. Ironicamente, o homem foi culpado por tanta disseminação em parte porque ele foi um dos primeiros pacientes mais prestativos para os epidemiologistas, fornecendo informações sobre seus contatos sexuais que os outros pacientes nem sempre conseguiam lembrar.
Aprofundando a história do HIV, qualquer noção de um “Paciente Zero” torna-se nebulosa: o vírus saltou dos primatas da África Ocidental para os humanos pelo menos três vezes, e a principal cepa responsável pela maioria das infecções provavelmente surgiu por volta de 1910 ou 1920.
Mesmo para as doenças da era moderna, encontrar os primeiros casos nem sempre significa entender como a doença passou do animal para o humano. Ninguém sabe exatamente como Emile Ouamouno contraiu o ebola, e os cientistas ainda não descobriram o reservatório animal da doença, embora os morcegos sejam os principais suspeitos.
Da mesma forma, descobrir como um novo vírus passou dos animais para os humanos nem sempre requer a descoberta de um Paciente Zero. O SARS-CoV-1, o parente próximo do atual coronavírus pandêmico, surgiu em novembro de 2002 com um único paciente, um fazendeiro de Guangdong que morreu no hospital. Mas aquele fazendeiro foi apenas um dos vários casos iniciais que surgiram em cinco cidades diferentes. Estudos posteriores revelaram que o SARS-CoV-1 estava intimamente relacionado a um vírus encontrado em morcegos-ferradura, que então infectava animais vendidos em mercados de vida selvagem, particularmente gatos civetas. Um estudo do Centro de Controle e Prevenção de Doenças de 2003 descobriu que 13% das pessoas no comércio de animais selvagens na região tinham anticorpos contra o SARS-1 em comparação com 1% a 3% da população em geral, sugerindo que o vírus ou um outro relacionado tinha vinha saltando de animais e humanos de forma assintomática ou com sintomas mínimos antes da ocorrência do grande surto. Entre aqueles que comercializavam gatos civetas – a provável espécie de ponte entre os morcegos e os humanos – a probabilidade de infecção anterior era de 72%.
Por fim, os pesquisadores descobriram um vírus em morcegos que era 97% idêntico ao SARS-1 humano e, em seguida, um vírus em civetas e cães-guaxinim que era 99,8% idêntico ao vírus que infectou humanos, disse Stephen Goldstein, um pós-doutorado em virologia evolutiva na Universidade de Utah. Assim, os pesquisadores fecharam a cadeia de transmissão animal-humana da SARS-1 sem nunca saber exatamente quando e onde o vírus deu o salto.
Um começo obscuro
O SARS-CoV-2 pode ser particularmente difícil de rastrear devido à sua inconsistência na produção de doenças. Algo entre 30% e 40% das pessoas infectadas são assintomáticas e muitas outras apresentam sintomas leves ou moderados de COVID-19, que podem ser facilmente confundidos com um resfriado ou gripe. Wuhan, onde surgiram os primeiros casos, estava no meio de uma temporada de forte gripe no outono de 2019, então os primeiros casos poderiam ter sido diagnosticados incorretamente.
Para trabalhar dentro desses limites, os cientistas estão tentando retroceder a história do vírus a partir de seu projeto genético. Isso não pode revelar o momento exato da primeira transmissão animal-para-humano, mas pode ficar tentadoramente perto.
“Para tentar determinar quando o HIV chegou pela primeira vez aos Estados Unidos, nossa incerteza está na ordem dos anos ou às vezes até uma década”, disse Joel Wertheim, biólogo evolucionista da Universidade da Califórnia, San Diego, que está fazendo esta pesquisa . “Para SARS-CoV-2, nossa incerteza é da ordem de semanas.”
Wertheim e outros pesquisadores em sua área dependem de uma ferramenta poderosa na evolução viral: um relógio molecular. Esse “relógio” é baseado em um acúmulo constante de mutações que ocorre cada vez que o coronavírus se reproduz. A maioria dessas mutações não tem efeito sobre a função do vírus, disse Wertheim, mas como ocorrem em uma taxa previsível, os cientistas podem usá-las para determinar quando certos eventos ocorreram na história do vírus. Esses eventos podem incluir quando a infecção que deu início à pandemia ocorreu pela primeira vez.
Esta não é a mesma coisa que a primeira infecção humana com o SARS-CoV-2, advertiu Wertheim. A maioria das pessoas que pegou as primeiras variantes do vírus não o transmitiu, então pode ter havido dezenas de cadeias de infecção que fracassaram.
Existem paralelos na evolução humana. Cerca de 200.000 anos atrás na África vivia uma mulher Homo sapien conhecida como Eva Mitocondrial, porque a genética materna de cada ser humano vivo hoje pode ser rastreada até ela. Mas a Eva mitocondrial não era a única mulher naquela época – ela era apenas aquela cuja linhagem genética sobreviveu.
“Você pode pensar no ancestral genético de todos os SARS-CoV-2 dessa forma”, disse Wertheim ao Live Science. “É o vírus do qual descendem todos os SARS-CoV-2 circulantes, mas isso não significa que não possa ter havido outros vírus [SARS-CoV-2] na época, potencialmente relacionados de forma muito próxima, que acabaram de acontecer extinto.”
Wertheim e seus colegas usaram o relógio molecular do SARS-CoV-2 para tentar descobrir quanto tempo poderia ter se passado entre o primeiro aparecimento do vírus em humanos e a infecção que desencadeou a pandemia.
“O que realmente estávamos interessados em nosso estudo era tentar colocar um limite máximo em quanto tempo o vírus poderia ter estado em humanos e ainda dar origem ao ancestral genético [comum]”, disse ele.
Em um artigo publicado na Science em abril, Wertheim e sua equipe relataram que o surgimento mais precoce possível do coronavírus foi em outubro de 2019, mas o momento mais provável foi em meados de novembro de 2019. Com base nas mudanças genéticas no vírus, muito poucas pessoas o fariam foram infectados em meados de novembro, disse Wertheim, sugerindo que os relatos de hospitalizações precoces em Wuhan podem de fato ter sido devido à influenza, não ao COVID-19.
“Teria que estar em níveis muito, muito baixos para persistir sem dar origem a esse ancestral genético”, disse Wertheim.
A autoridade de saúde local de Wuhan relatou o primeiro grupo de pneumonia misteriosa na cidade em 31 de dezembro de 2019. A OMS determinou posteriormente que o primeiro caso que poderia ser identificado com segurança como COVID-19 foi um homem que adoeceu em 1º de dezembro de 2019.
Wertheim e seus colegas estão agora investigando mais profundamente a genética do coronavírus para tentar entender se o vírus saltou dos animais para os humanos apenas uma vez para desencadear a pandemia, ou se fez várias incursões levando a várias cadeias de infecção. O SARS-1 foi geneticamente diverso no início, disse Wertheim, sugerindo um cenário de introdução múltipla. O SARS-CoV-2 era menos diversificado, o que pode significar que a introdução aconteceu apenas uma vez, disse ele. Mas ambos os cenários ainda são possíveis com os dados disponíveis atualmente.
A conexão animal-humano
Infelizmente, muitas das evidências da pandemia inicial já se foram, ou pelo menos estão ocultas. Durante o surto de SARS-1, os mercados de animais vivos não foram fechados inicialmente, disse Goldstein ao Live Science. Quando os cientistas foram aos mercados meses depois, os animais infectados ainda estavam presentes e a transmissão de animal para animal estava em andamento. Em contraste, logo depois que o vírus SARS-CoV-2 começou a se espalhar entre humanos, os mercados úmidos foram fechados e as autoridades chinesas negaram inicialmente que qualquer animal vivo fosse vendido no mercado no centro do primeiro evento superespalhado, o Huanan Seafood Market. Mais tarde, os pesquisadores mostraram que sete fornecedores estavam vendendo mamíferos, aves e répteis vivos naquele mercado, relataram em junho na revista Scientific Reports.
Se o governo chinês testou algum dos animais presentes nos mercados quando eles foram fechados, eles não estão falando.
“Eles não anunciaram que testaram qualquer um dos animais que estavam nos mercados em novembro e dezembro de 2019”, disse Goldstein.
Da mesma forma, o governo se recusou a liberar amostras virais iniciais de Wuhan que poderiam revelar mais sobre a genética dos primeiros casos humanos e retirou um banco de dados contendo as primeiras sequências virais off-line.
Isso torna difícil descobrir a ligação humano-animal para SARS-CoV-2. O que está claro agora é que o vírus provavelmente se originou em morcegos. O parente mais próximo conhecido até agora é um vírus de morcego chamado RaTG13, com o qual o SARS-CoV-2 compartilha 96% de seu genoma. Os pesquisadores descobriram o vírus na província de Yunnan, China, em 2013, e publicaram sobre seus laços estreitos com o SARS-CoV-2 em março de 2020. Os pesquisadores ainda estão procurando parentes mais próximos, mas está indo devagar, disse Goldstein, especialmente devido à pandemia restrições de viagens e relutância da China em convidar equipes de pesquisa internacionais.
“Você tem que encontrar os morcegos certos e é como uma agulha em um palheiro”, disse Goldstein.
No entanto, comparar os vírus de morcego com o vírus humano pode ser esclarecedor. Os morcegos são muito parecidos com os humanos, disse William Haseltine, presidente da ACCESS Health International e ex-professor da Harvard Medical School, onde estudou o HIV e o genoma humano. Como os humanos, os morcegos têm longa vida útil, viajam por longas distâncias e se agrupam em contato próximo. Esse padrão de comportamento pode explicar em parte por que os coronavírus que evoluem em morcegos tendem a encontrar terreno fértil em humanos.
“Um morcego tem a chance de ser infectado muitas vezes durante sua vida, então esses vírus precisam sobreviver em um mamífero de longa vida que tem muitas defesas contra eles”, disse Haseltine.
As proteínas no SARS-CoV-2 podem revelar como a evolução do vírus permitiu que ele se libertasse dos morcegos e, eventualmente, infectasse humanos. Os genes sozinhos não podem explicar essa etapa, disse Ingo Ebersberger, bioinformático da Goethe University Frankfurt, porque a maioria das mutações no genoma não altera a função do vírus. São as proteínas que são os cavalos de batalha, pois os genes dão instruções para fazer com que as proteínas e as proteínas desempenhem funções biológicas. Em um estudo ainda não revisado por pares, mas publicado em 5 de fevereiro no servidor de pré-impressão bioRxiv, Ebersberger e seus colegas estudaram as proteínas do SARS-CoV-2 e descobriram que a maioria das mudanças genéticas entre RaTG13, SARS-1 e outros relacionados vírus se traduziram em exatamente nada no lado da proteína.
“SARS-CoV-2 não é especial”, disse Ebersberger ao Live Science.
No final, a única grande mudança funcional que fez o SARS-CoV-2 se destacar foi que o vírus tem algo chamado de sítio de clivagem da furina. Esta é uma sequência minúscula de quatro aminoácidos que melhora enormemente a capacidade do coronavírus de se fundir aos receptores ACE2 na superfície das células humanas. Essa minúscula inserção ajuda a proteína spike no vírus a se desdobrar, para expor melhor seus locais de ligação aos receptores ACE2, que então destravam a célula para a invasão do vírus.
O RaTG13 não tem um local de clivagem da furina, mas outros coronavírus, incluindo alguns que circulam em morcegos, camundongos, camelos e gatos.
“Isso é algo que acreditamos que pode acontecer evolutivamente muito rapidamente”, disse Ebersberger. A mudança requer apenas uma pequena mutação, disse ele, e todo animal doente produz milhões ou bilhões de partículas virais, cada uma das quais tem uma chance de adquirir acidentalmente aquela mutação crucial.
Mudança contínua
A aquisição do local de clivagem da furina levou alguns a argumentar que as origens do COVID-19 não estão nos vírus animais naturais, mas na manipulação deliberada em um laboratório. Os pesquisadores contatados pela Live Science para esta história rejeitaram isso como evidência de tal origem, no entanto. A versão original do SARS-CoV-2 na verdade tinha uma versão frágil do local de clivagem da furina e não era particularmente transmissível em comparação com o que estava por vir, disse Wertheim.
“Qualquer um que diga que nunca viu um vírus humano mais perfeitamente adaptado, bem, eles claramente não conheceram a variante delta”, disse Wertheim.
Em janeiro de 2020, bem antes de a palavra “variante” explodir na consciência de todos, o SARS-CoV-2 adquiriu uma mutação de proteína de pico chamada D614G que o tornou talvez 20% mais transmissível. Cepas de coronavírus com essa mutação rapidamente dominaram o mundo. E na proteína de pico, a evolução avançou. A variante alfa do coronavírus foi 50% mais transmissível do que as variantes com D614G sozinho, de acordo com a Yale Medicine, e a variante delta é cerca de 50% mais transmissível do que a alfa.
A mancha no genoma do coronavírus que codifica o local de clivagem da furina também é evidência de uma origem natural, disse Goldstein. A mutação é uma sequência de 12 nucleotídeos inseridos bem no meio de um códon, ou sequência de três nucleotídeos, que codifica o aminoácido serina. Por um golpe de sorte evolucionária para o vírus, a sequência ainda funciona para a codificação de proteínas: todos os aminoácidos são codificados por códons de três nucleotídeos e, como 12 é um múltiplo de três, o ritmo geral da sequência permanece inalterado. Mas a posição da mutação bem no meio do códon para outro aminoácido parece muito mais um acidente da natureza do que algo planejado deliberadamente.
“É uma coisa totalmente bizarra que ninguém faria”, disse Goldstein.
Finalmente, disse Goldstein, a sequência de aminoácidos no local de clivagem da furina do SARS-CoV-2 não é aquela que ninguém experimentou antes e não é aquela que alguém teria previsto que funcionaria muito bem. Alguns pesquisadores fizeram experiências com a inserção artificial de uma clivagem de furina diferente de coronavírus felinos em fragmentos de vírus inofensivos em laboratório. Se alguém estivesse tentando tornar um vírus animal transmissível em humanos de propósito, Goldstein disse, você esperaria que eles usassem essa sequência comprovada em vez de uma nova cadeia de aminoácidos mal posicionada que não funciona tão bem desde o início .
Nenhum desses estudos estruturais pode provar que o SARS-CoV-2 não era um vírus natural que estava presente em amostras de laboratório. A questão de saber se o vírus poderia ter vazado do Instituto de Virologia de Wuhan, um laboratório onde estudos de coronavírus de morcegos aconteciam, tornou-se um obstáculo político que pode diminuir qualquer chance de descobrir a origem do SARS-CoV-2. O governo chinês negou categoricamente que o vírus veio do laboratório, enquanto ofuscou dados brutos que poderiam provar se veio ou não. Em declarações recentes, funcionários do governo tentaram desviar totalmente a conversa da China, apesar de não haver evidências de que o vírus tenha surgido inicialmente em outro lugar. (Na verdade, o trabalho de Wertheim sobre a dinâmica da transmissão inicial sugere que o vírus precisava de uma cidade densamente povoada como Wuhan para decolar; simulações que imitam a densidade populacional rural levaram a um vírus emergente que não conseguiu encontrar hospedeiros suficientes e foi extinto.)
“No próximo estágio dos estudos de origem liderados pela OMS, devemos ter uma visão global e conduzir pesquisas em diferentes países e vários lugares, em vez de focar em apenas uma área”, disse o porta-voz do Ministério das Relações Exteriores, Zhao Lijian, em 16 de junho.
Os cientistas interessados nas origens do COVID-19 têm uma visão diferente. Tanto Wertheim quanto Goldstein disseram acreditar que um vazamento de laboratório é improvável, mas que a busca pelas origens do vírus precisa se concentrar na cadeia de suprimentos de animais dentro e ao redor de Wuhan. Essa busca também pode ser estigmatizante, disse Ebersberger, já que muitas das notícias que circulam sobre os mercados levaram à implicação de que os chineses comem animais selvagens indiscriminadamente. Muitos animais selvagens são consumidos como iguarias na culinária chinesa, mas grande parte da conversa internacional em torno dessas tradições culinárias ignorou as diferenças regionais e a raridade desses itens na dieta das pessoas. Os morcegos não costumam fazer parte do cardápio da China central, onde fica Wuhan, e os morcegos não estavam presentes no mercado de frutos do mar de Huanan. Muitos animais vendidos nesses mercados também não são vendidos como carne, mas como animais de estimação ou como peles. Uma possível espécie que poderia ter transportado o vírus dos morcegos para os humanos é o cachorro-guaxinim (Nyctereutes procyonoides), que é criado principalmente para a produção de peles. A carne de cachorros-guaxinins mortos para a produção de pele acaba no mercado de alimentos de luxo, disse Goldstein.
Ainda assim, espécies díspares são mantidas juntas durante o transporte e em barracas nos mercados de animais vivos, criando condições primordiais para os vírus se misturarem, se misturarem e evoluírem. Não seria a primeira vez que a proximidade entre pessoas, animais selvagens e animais domésticos causasse problemas. Por exemplo, a cepa H1N1 da gripe, também conhecida como gripe suína, é uma mistura genética de vírus da gripe de porcos, pessoas e pássaros. Se ele estivesse aconselhando a OMS, Goldstein disse, ele recomendaria que os cientistas testassem o sangue de pessoas que trabalham no comércio de animais para anticorpos SARS-CoV-2 para ver se eles estão mais expostos do que a população em geral.
“Você pode começar com os fazendeiros, pode ir com as pessoas que transportam esses animais das fazendas para as cidades, pode olhar para as pessoas que vendem esses animais no mercado”, disse Goldstein. “Se essas pessoas tivessem uma taxa de positividade de anticorpos mais alta do que a população em geral, isso seria uma evidência indireta, mas muito forte, de que esse vírus estava presente em animais que faziam parte da cadeia alimentar humana.”
Publicado em 28/07/2021 13h35
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