Podemos esperar uma variante pior do que a Delta? A evolução viral oferece pistas.

Os especialistas estão a explorar as tendências na forma como os vírus sofrem mutações para compreender como é que as variantes altamente contagiosas como a Delta emergem – e o que pode surgir a seguir.

Publicado 21/09/2021, 12:06
Covid-19 na Índia

Os especialistas acreditam que a variante Delta provavelmente começou a propagar-se em locais como este mercado semanal sobrelotado em Mumbai, na Índia.

Fotografia de Ashish Vaishnav, SOPA Images, LightRocket via Getty

Algures na Índia em outubro passado, uma pessoa – provavelmente imunocomprometida, que talvez tomasse medicamentos para a artrite reumatóide ou com um caso avançado de VIH/SIDA – contraiu COVID-19.

Este caso pode ter sido ligeiro, mas devido à incapacidade do seu corpo em eliminar o coronavírus, este persistiu e multiplicou-se. À medida que o vírus se replicava e movia de célula em célula, partes do seu material genético copiavam-se incorretamente. Talvez esta pessoa vivesse numa casa lotada ou saísse para comprar comida num mercado movimentado, mas onde quer que fosse, o vírus alterado espalhou-se por outras pessoas. Os especialistas acreditam que esta situação singular num indivíduo foi o que provavelmente deu origem a uma variante como a Delta, que agora está a provocar danos pelo mundo inteiro.

No decorrer da pandemia de COVID-19 já foram identificadas milhares de variantes, quatro das quais são consideradas “variantes de preocupação” pela Organização Mundial de Saúde – Alfa, Beta, Gama e Delta, todas monitorizadas de perto por cientistas em sites como o GiSAID e o CoVariants. A variante Delta é de longe a mais contagiosa – cerca de 97% a mais do que o primeiro vírus em circulação, de acordo com investigadores europeus. Mas será a pior de todas? Compreender como é que as mutações se desenvolvem pode ajudar-nos a perceber se podem aparecer outras versões ainda mais preocupantes.

Estes eventos na Índia – ou outros que podem acontecer noutros lugares – eram esperados pelos microbiólogos que estudam vírus, embora os cientistas não consigam prever onde podem acontecer, exatamente quando e quais as linhas do código genético alteradas dentro do germe. “Cada vez que o vírus entra numa célula, replica o genoma dessa célula para se conseguir propagar para outras células, e isso tem potencial para o aparecimento de um erro”, diz Bethany Moore, diretora do departamento de microbiologia e imunologia da Universidade de Michigan.

As mutações geralmente aparecem de forma aleatória e espontânea, ao invés de sistematicamente.

A maioria das mutações mata o vírus ou morre por falta de disseminação, são vítimas de uma pessoa infetada que se isola em casa ou que infeta apenas um pequeno número de pessoas que também ficam isoladas em casa.

Mas quando surgem mutações suficientes, algumas têm sorte (da perspetiva do vírus) e estabelecem-se, talvez quando uma pessoa infetada vai assistir a um evento desportivo lotado ou se reúne com muitas pessoas num espaço fechado, como num casamento. “É como se houvesse uma lufada evolucionária de vento sobre muitas das brasas fumegantes que são as pequenas mutações esperançosas, que normalmente se podem extinguir, mas quando temos uma infeção galopante, a seleção natural ganha vantagem”, diz Vaughn Cooper, professor de microbiologia e genética molecular da Faculdade de Medicina da Universidade de Pittsburgh.

Coronavírus com mais propensão para mutações do que outros germes

Os cientistas já contavam com variantes do SARS-CoV-2 porque os coronavírus copiam inevitavelmente os seus genomas de forma mais descuidada do que os humanos e animais, ou até mesmo alguns dos outros agentes patogénicos, replicam os seus próprios códigos genéticos. Em vez de um ácido desoxirribonucleico (ADN) de dupla hélice com os seus genes, os coronavírus contêm ácido ribonucleico (RNA) de cadeia simples. “Devido a acidentes muito antigos na história, as enzimas que fazem cópias novas de RNA são mais propensas ao erro”, diz Vaughn, acrescentando que os coronavírus não produzem tantas mutações como outros vírus RNA, como o vírus da gripe, devido a uma enzima de revisão que está encarregada de verificar novamente o seu trabalho. “A maioria dos vírus que entram e saem de um paciente são os mesmos”, diz Vaughn. Para os coronavírus, a estimativa é a de que acontece um erro num milhão ou mais de unidades replicadas de RNA, diz Bethany Moore.

Porém, não são necessárias muitas cópias desleixadas de um vírus para provocar estragos no mundo. “Existe um motivo pelo qual os profissionais de saúde se preocuparam sempre com as ameaças respiratórias da pandemia”, diz Sten Vermund, epidemiologista de doenças infeciosas da Escola de Saúde Pública de Yale. Os germes transmitidos quando respiramos ou falamos espalham-se mais depressa do que os que exigem toque, relações sexuais ou falta de higiene. A ameaça deste coronavírus é agravada pelo facto de o podermos transmitir, e às suas versões mutantes, sem sequer sabermos que o temos.

Até agora, o genoma, ou o conjunto completo de material genético, de mais de um milhão de vírus SARS-CoV-2 foi sequenciado pelos cientistas, que desejam estar a par da evolução do vírus para determinar a melhor forma de proteger as pessoas. No início deste ano, o Reino Unido, líder neste empreendimento, lançou um esforço de 3.5 milhões de dólares para estudar os efeitos das mutações emergentes. O sequenciamento genético teve um início lento nos EUA, mas no outono de 2020 os Centros de Controlo e Prevenção de Doenças lançaram o programa Nacional de Vigilância de Estirpes de SARS-CoV-2 (NS3) que contrata universidades e laboratórios privados para sequenciar os coronavírus que circulam no país. Centenas de milhares de genomas já foram sequenciados ao abrigo deste programa.

Os conjuntos de mutações aleatórias encontrados num vírus só são classificados como variantes quando conferem uma vantagem ao patógeno, diz Bethany Moore. Dentro de cada variante há outras variantes (conforme indicado no sistema de nomenclatura alternativo conhecido por Pango, onde a Delta é conhecida por B.1.617.2, os números posteriores indicam sub-linhagens). Ainda assim, as impressões gerais do genoma permanecem as mesmas. Se o SARS-CoV-2 sofresse mutações de uma forma que mudasse a sua natureza essencial, poderia tornar-se numa nova espécie, talvez no SARS-CoV-3, salienta Bethany.

Evolução convergente

As mutações que se estabelecem sobrevivem por um motivo, diz Vaughn Cooper, por exemplo, ajudam o vírus a aumentar a sua transmissibilidade, infetividade, virulência ou capacidade de escapar à nossa imunidade.

Mas os cientistas estão mais preocupados com as mudanças semelhantes que podem surgir em múltiplas variantes independentes do que com qualquer mutação específica, diz Vaughn, “porque isso sugere que tornam o vírus mais apto evolutivamente”. Este fenómeno é conhecido na biologia evolutiva por evolução convergente.

Por exemplo, em todas as variantes de preocupação, há uma mutação comum que acontece numa secção da proteína “espigão” – as protuberâncias que pontilham a superfície do vírus e que o ajudam a infetar células humanas. Na posição 614, um tipo de aminoácido (chamado ácido aspártico) foi trocado por outro (glicina). Esta mutação, conhecida por D614G, torna o vírus mais transmissível e infecioso.

Outra mutação comum, a L452R, transforma o aminoácido leucina em arginina, novamente na proteína espigão. O facto de as mutações em L452 serem encontradas em mais de uma dezena de linhagens separadas indica que esta mutação confere uma vantagem importante ao coronavírus, de acordo com uma observação recente onde os investigadores sequenciaram centenas de amostras do vírus nos Estados Unidos. Para além de fornecer ao vírus uma ligação mais forte às nossas células, a L452R pode ajudar a infetar pessoas que já têm alguma imunidade.

Como a proteína espigão tem sido crítica para o desenvolvimento de vacinas e tratamentos, há mais investigações sobre as mutações nesta região em comparação com outras proteínas do coronavírus. Mas é importante estarmos atentos ao resto, diz Nash Rochman, especialista em virologia evolutiva da Biblioteca Nacional de Medicina dos Serviços Nacionais de Saúde dos EUA. Nash é coautor de um artigo recente que conclui que, embora a proteína espigão seja um local importante, há outra parte do vírus que também é, chamada proteína nucleocapsídeo, que constitui o revestimento que envolve o genoma RNA do vírus.

Na verdade, estas duas áreas podem estar a trabalhar juntas, diz Nash. “Uma variante com uma mutação na [proteína espigão] e sem qualquer alteração na proteína nucleocapsídeo pode comportar-se de maneira muito diferente de outra variante que tenha mutações em ambas as regiões.” Grupos de mutações a trabalhar em conjunto é um conceito conhecido por epistasia, e a modelagem de Nash e dos seus colegas mostra que um pequeno grupo de mutações em vários pontos poderia, coletivamente, ter mais impacto ao ajudar o vírus a escapar aos anticorpos e, assim, tornar as vacinas menos eficazes.

As mutações que apareceram nos EUA este ano são a razão pela qual a pandemia ainda não está sob controlo na América do Norte. “No momento em que estávamos a fazer progressos com a vacinação, chegou a Delta”, diz Sten Vermund, e em vez das reduções de casos esperadas com a vacina, as taxas aumentaram devido ao aumento da transmissibilidade da Delta. “Se tivéssemos apenas em circulação a variante Alfa naquela época, o aumento de casos não teria ocorrido.”

Como é óbvio, a maior preocupação de todas é a de que o vírus sofra mutações que o ajudem a escapar das vacinas. Atualmente, as três vacinas autorizadas nos EUA continuam a conferir proteção. (A Mu, a “variante de interesse” mais recente, parece enfraquecer a eficácia das vacinas, mas de momento não tem uma grande propagação.) Algumas pessoas pensam que a pequena percentagem de indivíduos vacinados que testam positivo ou desenvolvem sintomas é um sinal de que o vírus está a superar as vacinas, mas Sten diz que não é assim. “Eu detesto o termo ‘infeção invasiva’ porque é enganador para a ciência. As vacinas não são como escudos de energia que desviam os Klingons. Em vez disso, as vacinas permitem que o inimigo entre na nave (daí os testes positivos), mas este é imediatamente cercado por uma tripulação bem armada.

Com uma porção tão pequena da população mundial vacinada (cerca de 43% recebeu pelo menos uma dose, mas nos países de baixo rendimento estes valores descem para os 2%), o vírus ainda não tem muitos incentivos para enganar o sistema imunitário das pessoas que foram inoculadas. “Escapar às vacinas não é o que o vírus quer neste momento”, diz Vaughn. É mais fácil para os germes procurarem formas novas e mais aprimoradas de infetarem os milhares de milhões de pessoas que ainda não têm imunidade.

Ainda assim, ninguém sabe quais são as mutações que nos aguardam e os danos que podem vir a causar. Sten refere que 95% das pessoas na Terra podem visitar lugares muito diferentes e distantes em 48 horas – dentro do período de incubação da COVID-19 – razão pela qual uma variante emergente, mesmo que seja numa zona remota com pouca população, pode tornar-se num problema de saúde global.

“As mutações acontecem quando há replicação viral. Portanto, a melhor forma de impedir futuras variantes é limitar severamente a quantidade de replicação viral que está a acontecer no mundo”, diz David Peaper, patologista da Escola de Medicina de Yale que dirige o Laboratório de Microbiologia Clínica do Hospital de Yale New Haven. “É por isso que vacinar todas as pessoas no mundo é a coisa mais importante que podemos fazer. Enquanto houver SARS-CoV-2 em qualquer lugar do planeta, haverá uma oportunidade para o aparecimento de variantes perigosas.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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