Sobre a mutação de vírus: coronavírus e outras espécies

Vírus, mutações, cepas - essas três palavras estão na boca de todos hoje. A pandemia de coronavírus, que tomou conta de quase todo o planeta, nos fez pensar de onde vêm as doenças que mudam radicalmente a vida da humanidade.

Somente nos vinte e dois anos do século 21, vivenciamos cinco epidemias que representaram um sério desafio para a medicina mundial. Cada um deles é causado por vírus, mas o surpreendente é que após um certo período de tempo os vírions (partículas virais) retornam, mas em uma forma estrutural levemente modificada. Assim, em 2002-2003, 27 países do mundo enfrentaram uma epidemia de SARS, da qual mais de 800 pacientes morreram. E isso foi apenas o começo, porque mais a humanidade estava esperando por:

  • gripe suína A/H1N1 em 2009-2010 - a taxa de mortalidade atingiu quase 19 mil pessoas;
  • gripe aviária H5N1 e H7N9 2003-2017 – mais de 450 casos morreram;
  • A Síndrome Respiratória do Oriente Médio (MERS-CoV) é uma infecção viral respiratória aguda causada pelo coronavírus patogênico humano MERS-CoV. A taxa de mortalidade é relativamente baixa - 430 pacientes em 2012-2015;
  • Febre hemorrágica Ebola, em 2014-2016 e matou 11.300 vidas;
  • COVID-19 é a atual pandemia causada pela disseminação do coronavírus SARS-CoV-2. Tirando 5,6 milhões de vidas.

É fácil ver que algumas designações de vírus têm algo em comum. Isso não é surpreendente, porque eles podem ser causados ​​por vírus mutantes do mesmo tipo. Vamos tentar descobrir o que é uma mutação de vírus e por que isso acontece.

O que é um vírus, sua estrutura e características

O mundo dos microorganismos é representado por várias espécies separadas, cada uma das quais é fundamentalmente diferente das outras. Os vírus pertencem a este grupo, embora tenham características próprias que não são características do resto dos representantes do mundo animal e vegetal invisíveis a olho nu. Em primeiro lugar, eles não têm uma estrutura celular e sistemas formadores de proteínas. Em segundo lugar, eles têm pronunciado citotropismo e parasitismo intracelular.

Cientistas que estudam vírus calcularam que existem mais de 10 desses microrganismos na Terra. Eles têm formas, tamanhos e ciclos de vida diferentes, mas várias propriedades unem todos os vírus:

  • a presença de um capsídeo - uma estrutura proteica protetora;
  • genoma, que consiste em DNA ou RNA e está localizado dentro do capsídeo;
  • supercapsídeo - uma concha que cobre o capsídeo, mas não está presente em todos os tipos de vírus.

Quando um vírus entra em uma célula hospedeira, ele começa a se multiplicar rapidamente. Como resultado, muitas cópias do agente causador da doença aparecem, que afetam outras células do corpo.

No processo de reprodução e transmissão do vírus, às vezes ocorre uma alteração no material genético que está no genoma. Isso é o que se chama de mutação.

Quanto mais vírus circulam e se replicam com mais frequência, maior a chance de surgirem novas cepas.

Essa mutação pode criar vírus que são mais fáceis de se adaptar ao ambiente externo, têm alta contagiosidade e causam sintomas e curso da doença radicalmente diferentes. Esse processo é chamado de evolução.

As principais causas de mutações virais

A cada ano, novas cepas de infecções virais aparecem no mundo. Isso se explica pela evolução dos vírus, que ocorre de forma muito rápida e pode ocorrer de duas formas:

  • recombinação: neste caso, os microrganismos infectam a mesma célula e trocam material genético um com o outro;
  • mutação: ocorre uma alteração na sequência das cadeias de DNA ou RNA dentro do próprio vírus.

A recombinação é inerente ao vírus influenza, porque ele tem oito segmentos de RNA ao mesmo tempo, cada um dos quais carrega de um a vários genes. Quando duas cepas diferentes do mesmo patógeno entram no corpo, novos microrganismos com segmentos mistos são produzidos.

A mutação também produz novas cepas, mas o processo é muito diferente. Para o surgimento de uma nova cepa não é necessária a infecção simultânea com dois patógenos diferentes, pois todas as mudanças ocorrem quando o vírus é copiado. Sabe-se que os vírus de DNA mudam com muito menos frequência do que o RNA. Os cientistas explicam essa característica com uma diferença importante: para os vírus de DNA, no processo de cópia, eles precisam da DNA polimerase, uma enzima que entra nas células hospedeiras. É ela quem detecta e corrige erros, evitando o surgimento de vírus modificados, mas os vírions às vezes conseguem contornar esse mecanismo.

A RNA polimerase envolvida na replicação de vírus RNA não possui essa capacidade, portanto, nenhuma correção ocorre. Assim, a probabilidade do surgimento de novas cepas de vírus é alta.

As doenças virais com vários tipos de cepas na verdade não são muitas. As mutações mais famosas e comuns ocorrem em influenza, HIV, coronavírus. Por exemplo, durante toda a existência do SARS-CoV-2, treze formas diferentes se formaram. A pandemia do COVID-19 começou com um formulário que foi descoberto em dezembro de 2019 na cidade chinesa de Wuhan.

Consequências da mutação do vírus

A mutação é boa ou ruim? Esta pergunta não pode ser respondida de forma inequívoca, porque em cada caso o resultado é diferente. Para algumas doenças, a mutação de vírions torna-se uma oportunidade de “sentir-se” ainda mais confortável no corpo, enquanto para outras, leva ao fato de que os pacientes adoecem facilmente e se recuperam rapidamente.

Na infecção pelo HIV, a mutação genética para formar novas cepas é uma das principais causas de resistência aos medicamentos. O fato é que, para bloquear a replicação do HIV, é usado um inibidor da transcriptase reversa, cujo mecanismo de ação é se combinar com essa enzima no vírus. Sem sua participação, o virion não pode copiar o genoma, mas algumas partículas virais sofrem mutação precisamente no gene da transcriptase reversa, de modo que a droga não funciona nelas. Para tanto, para o tratamento do HIV, é utilizada uma terapia combinada de várias drogas que afetam diferentes ciclos de desenvolvimento do vírus.

Influência na detecção do vírus e no processo de vacinação

A mutação, que resulta em novas cepas, apresenta sérios desafios para o diagnóstico laboratorial. É importante que os novos formulários não fiquem fora do escopo dos métodos de identificação que são usados ​​hoje. A Rede Global de Laboratórios da OMS estabeleceu uma força-tarefa para estudar a evolução do SARS-CoV-2. Seus representantes coletam amostras de pacientes com sintomas novos e atípicos e as enviam para pesquisas adicionais. Essas etapas permitem monitorar o surgimento de novas cepas, seu impacto em humanos e a eficácia de medicamentos em novas formas.

Até o momento, o diagnóstico do coronavírus é realizado por métodos 100% eficazes, pois é determinado pelos genes RdRp (ORF1ab) e N, que não sofrem mutação.

A situação com a vacinação é um pouco mais complicada : uma nova cepa de coronavírus “micron” apareceu há alguns meses, desferindo um golpe nos esforços de cientistas e médicos que desenvolveram vacinas contra COVID-19. Embora menos perigoso para a saúde em comparação com as formas anteriores, ele questionou a eficácia da vacinação. Assim, testes da vacina da Pfizer descobriram que ela protege contra omicron em apenas 22,5%. Esta conclusão foi feita pelos especialistas do African Research Institute of Health em Durban (África do Sul). Para fazer isso, eles coletaram amostras de plasma sanguíneo de 12 pacientes vacinados que adoeceram com essa forma específica de coronavírus. O estudo foi baseado na determinação de anticorpos neutralizantes no organismo. Ao mesmo tempo, assumiram que a vacina facilitaria o curso da doença, protegeria contra a ocorrência de complicações.

No passado, a eficácia da vacinação com um medicamento biotecnológico foi avaliada por cientistas britânicos. Seus resultados foram mais otimistas: uma terceira dose de vacinas de mRNA da Pfizer e da AstraZeneca aumentou a defesa do organismo contra o omicron em 75%.

Mas nem tudo é tão pessimista. Apesar do aumento do número de pacientes com coronavírus da cepa Omicron, há poucas internações entre os vacinados. É claro que o surto da pandemia ainda está à frente, mas foram feitas previsões otimistas: a evolução do SARS-CoV-2 provavelmente está quase concluída. O objetivo do vírus não é matar uma pessoa e morrer, mas continuar seu ciclo de vida, para o qual precisa se transformar em uma forma mais fraca.

É improvável que o COVID-19 desapareça completamente de nossas vidas. Mas seu aparecimento anual durante a temporada de doenças respiratórias com sintomas mais leves não será tão perigoso. Assim, a mutação de vírus pode ser um processo positivo.

Fontes
  1. Site do Ministério da Saúde da Região de Moscou. – Epidemias do século XXI: 5 vírus perigosos da história recente.
  2. Enciclopédia Farmacêutica. - Vírus.
  3. Portal da Internet “Hitech”. – Os cientistas calcularam o número de vírus na Terra. Há mais deles do que estrelas no universo.
  4. Site da Khan Academy. – Introdução aos vírus.
  5. Portal de notícias “Liga. O negócio". – Evolução do coronavírus: por que o vírus sofre mutação e como diagnosticar novas cepas.
  6. Wikipedia - cepas de SARS-CoV-2. Tabela dinâmica.
  7. Site da Khan Academy. – Evolução dos vírus.
  8. Publicação da rede “Forbes.ru”. – A vacina da Pfizer contra a estirpe Omicron foi estimada em 23% de eficácia.
  9. Portal de notícias “Gazeta.ru”. - O especialista em doenças infecciosas falou sobre previsões otimistas para a cepa Omicron.