Variantes de atenção

Variantes de atenção

30 de março de 2021

Desde que a pandemia começou ouvimos diariamente notícias sobre a COVID-19 e o SARS-CoV-2. Somos bombardeados com uma enxurrada de informações sobre a doença. E nos últimos meses temos ouvido bastante sobre as tais novas variantes do coronavírus. Só um detalhe, existem centenas de milhares de variantes dos vírus por aí - inclusive do SARS-CoV-2. Todas essas variantes merecem nossa atenção? Não.

Atualmente existem três que estão tirando o sono dos infectologistas, cientistas e especialistas em saúde pública (e o nosso também!). A variante B.1.1.7  do Reino Unido, a variante B.358 da África do Sul e a variante P1 do Brasil. Antes de mais nada, é importante destacar que a atribuição do país é apenas um detalhe para indicar onde essa variante foi detectada pela primeira vez.  Essas três variantes já se espalharam por diversos países, e mutações têm aparecido de forma independente em cada lugar.

Os fatores que facilitam o aparecimento de uma nova variante é onde a alta circulação do vírus e muitas pessoas sendo infectadas (tipo o Brasil hoje, 25/março/2021).

Panorama do número de casos da COVID-19 no Brasil. FONTE: John Hopkins Coronavirus Health Center.

Até 01 de junho de 2020 existiam aproximadamente 35000 trabalhos na literatura descrevendo a sequência genômica do vírus, e até hoje esse número deve ter crescido muito mais.  Essa excelente resultado só foi possível graças ao rápido sequenciamento do genoma viral e o compartilhamento rápido para a comunidade científica.

Devido a identificação do genoma do vírus é possível fazer proposições sobre a evolução e epidemiologia do vírus durante a pandemia, e assim possibilitar o desenvolvimento de medidas de mitigação e controle.

O SARS-CoV-2 é um retrovírus (ou seja, seu material genético é um RNA) que se modifica muito rapidamente. Cada mudança dessa (mutação) resulta numa nova variante. A diversidade filogenética do SARS-CoV-2 é tão grande que ele é classificado em linhagens e sub-linhagens.

Como ocorre a replicação do SARS-CoV-2?

O SARS-CoV possui uma única estratégia de replicação: dois terços do RNA viral é traduzido em duas poliproteínas e o restante do genoma viral é transcrito em um conjunto de mRNAs subgenômicos. As duas poliproteínas, pp1a e pp1ab, codificam 16 proteínas não-estruturais que constituem o complexo viral replicase-transcriptase. O SARS-CoV é transcrito em 12 RNAs subgenômicos que codificam as proteínas estruturais: proteína spike (S), envelope (E), membrana (M) e nucleocapsídeo (N), além de diversas outras proteínas que não estão envolvidas na replicação viral, mas que são capazes de interferir na resposte imune do hospedeiro.

Os vírus da família Coronaviridae, como o SARS-CoV e o MERS-CoV, possuem uma enzima chamada exoribonuclease (ExoN), que fornece a capacidade de realizar uma revisão do genoma de RNA, visando evitar o acúmulo de mutações prejudiciais aos vírus.

Comparação entre os genomas do SARS e MERS (WIT, E., et al., 2016).

Mecanismo de replicação viral - SARS e MERS (WIT, E., et al., 2016).

Após a entrada na célula hospedeira, o RNA viral é liberado no citoplasma da célula. Acontece então o processo de tradução para a produção das proteínas pp1a e pp1ab que na sequência formam o complexo RNA replicase-transcriptase. Esse complexo então localiza membranas intracelulares derivadas do retículo endoplasmático reguso (REG) na região perinuclear, e dá-se início ao processo de produção de RNAs sentido negativo (RNA -), por meio da replicação e transcrição. Durante a replicação, cópias completas do RNA- são produzidas e usadas como molde para a produção de RNA+.

O mecanismo de replicação do vírus é muito complexo, e em diversas etapas desde a invasão da célula hospedeira até a tradução de proteínas (principalmente durante a replicação), apesar da enzima ExoN, podem ocorrer erros que geram novas variantes. Em relação às variantes do SARS-CoV-2, desde dezembro de 2020, elas têm surgido com algumas mutações específicas. Os cientistas as chamam de "variantes de atenção". Essas três variantes de atenção destacadas no texto , passam por mutações no gene que codifica a proteína spike (S) (aquela que é responsável pela invasividade do vírus na célula hospedeira).

As variantes de atenção - B.1.1.7

A primeira variante de atenção foi a B.1.1.7 (Reino Unido), que apresenta várias mutações. Mas a mutação que chamou mais a atenção dos pesquisadores foi a N501Y. Os cientistas observaram que a proteína spike dessa nova cepa viral possui uma força de interação molecular com o receptor ACE2 maior - o receptor ACE2 é aquele onde o SARS-CoV-2 se liga para infectar as células humanas.  A hipótese levantada pelos cientistas foi de que a mutação N501Y presente na proteína spike da nova variante seja resultado da substituição de um aminoácido asparagina (N501) por um aminoácido do tipo tirosina (N501Y), e essa alteração poderia explicar a maior facilidade de contágio por essa cepa.

As variantes de atenção - B.1.358

Outra variante de atenção é a sul africana B.1.358 que surgiu de maneira independente. Trata-se de uma mutação de escape E484K mais a mutação N501Y, que intensifica a ligação do SARS-CoV-2 com o receptor ACE2 e ainda reduz a interação dos anticorpos neutralizantes contra o vírus, reduzindo assim a resposta imune do hospedeiro. Os pesquisadores temem que essa mutação possa prejudicar a resposta a algumas vacinas. Estudos com as vacinas Novavax e da Johnson & Johnson mostram que a eficácia dessas vacinas é inferior contra essa cepa.  A vacina Novavax mostrou 60% de eficácia, o que ainda é uma excelente resposta, equivalente a vacina contra o vírus Influenza. Outro ponto positivo é que os cientistas afirmam que as vacinas já existentes podem ser redesenhadas para as novas variantes em questão de meses. Tanto que a equipe que desenvolveu a vacina Covishield (Oxford + AstraZeneca), já anunciou que estão na busca por uma atualização da vacina para torná-la mais eficaz contra as mutações que estão surgindo.

As variantes de atenção - P1

A terceira e última variante de atenção, a P1, surgiu em Manaus-AM, de forma independente das demais variantes. Ela apresenta tanto a mutação N501Y como a E484K.  Essas mutações parecem deixar o SARS-CoV-2 ainda mais transmissível. Cientistas estimam que a variante P1 possa ser de 1,4 a 2,2 vezes mais transmissível que a variante B.1.17. A mesma pesquisa também sugere que essa variante P1 possui uma capacidade entre 25-61% maior de infectar pessoas já contaminadas anteriormente por outras cepas.

Árvore filogenética da variante P1 (NUNES, R.F., et al., 2021).

Ainda existem inúmeras perguntas a serem respondidas acerca das novas variantes do SARS-CoV-2. Esse vírus passou a circular entre a população recentemente, portanto é esperado o surgimento de novas variantes. E quanto mais o vírus circula, mais pessoas ele infectar, mais variantes irão surgir, e com isso a possibilidade de novas variantes de atenção surgirem e complicarem ainda mais a situação da pandemia, também aumenta. Até o momento, os estudos mostram que as vacinas em uso possuem eficácia contra essas novas variantes do vírus, mas que o mais importante é também reduzir e impedir a circulação do vírus, através das medidas de distanciamento social e imunização em massa.



REFERÊNCIAS:

BRITISH MEDICAL JOURNAL, 372:n359, 2021.

DWIVEDI, R. How does the SARS-CoV-2 E484K mutation increase viral fitness? New Medical Life Sciences, 2021.

FARIA, N.R., et al. Genomic characterisation of an emergent SARS-CoV-2 lineage in Manaus: preliminart findings. Genomic Epidemiology, 2021.

RAMBAUT, A., et al. A dynamic nomenclature proposal for SARS-COV-2 lineages to assist genomic epidemiology. Nature Microbiology, v. 5, p. 1403-1407, 2020.

SANTOS, J.C., PASSOS, G.A. The high infectivity of SARS-CoV-2 B.1.1.7 is associated with increased interaction force between Spike-ACE2 caused by the viral N501Y mutation. bioRxiv, 2021. (preprint)

WANG, P., et al. Antibody resistance of SARS-CoV-2 variants B.1.351 and B.1.1.7. Nature, 2021.

WANG, W.B., et al. E484K mutation in SARS-CoV-2 RBD enhances binding affinity with hACE2 but reduces interactions with neutralizing antibodies and nanobodies: Binding free energy calculation studies. bioRxiv, 2021. (preprint)

WIT, E., et al. SARS and MERS: recent insights into emerging coronaviruses. Nature Reviews Microbiology, v. 14, p. 523-534, 2016.

Marissa Schamne
Marissa Schamne
PhD | Cientista

Pesquisadora e professora universitária, farmacêutica por formação. Despertou o interesse pela pesquisa durante a faculdade na Iniciação Científica, que obviamente foi na área da neuropsicofarmacologia. Concluída a graduação, segue o caminho da carreira acadêmica e pesquisa até a co-fundação do Rigor Científico – onde encontrou uma maneira de expressar todo seu amor pela Ciência, e vislumbra a possibilidade de levar essas informações ao maior número possível de pessoas. Era uma pessoa tímida que conforme foi se inserindo no meio acadêmico encontrou uma forma de libertar-se dessa timidez, e agora matraqueia sem parar. Apaixonada pela natureza, esportes ao ar livre e a sensação de liberdade que isso traz. Gosta de viajar pelo mundo, seja através dos livros que lê ou das viagens que faz. Almeja alçar vôos mais altos divulgando ciência por aí.