Uma pequena mutação pode explicar como vírus de morcegos se tornam ameaças para os humanos
A maioria das pandemias começa quando um vírus ou outro patógeno é transmitido de animais para humanos. Muitos cientistas acreditam que foi assim que o COVID-19 surgiu. O vírus responsável pela doença, SARS-CoV-2, é muito parecido com os coronavírus encontrados em morcegos.
Agora, um grupo de pesquisadores do Instituto de Ciências Biomoleculares Quantitativas da UCSF (QBI), da Escola de Medicina Icahn do Monte Sinai, do Instituto Pasteur e do Centro de Câncer Fred Hutchinson identificou uma diferença genética notavelmente pequena que pode ajudar a explicar como alguns vírus animais se adaptam aos humanos e causam doenças graves.
Os resultados, publicados na revista Cell Host & Microbe, mostram que a alteração de apenas um aminoácido em uma proteína do coronavírus pode modificar a forma como o vírus interage com os sistemas imunológicos de morcegos e humanos, levando a respostas de infecção muito diferentes.
Pequena Mudança Genética, Grandes Efeitos Biológicos
Para investigar o processo, os pesquisadores compararam o SARS-CoV-2 com RaTG13, um coronavírus estreitamente relacionado que infecta morcegos, mas que não é conhecido por infectar humanos.
A equipe examinou como cada vírus interagia com proteínas imunológicas em células pulmonares de humanos e morcegos. O trabalho foi possibilitado pela primeira linha celular pulmonar cultivada em laboratório desenvolvida a partir do morcego da grande ferradura.
Uma proteína viral, conhecida como OrfB9, se destacou como particularmente importante. Embora as versões do OrfB9 do SARS-CoV-2 e do RaTG13 sejam quase idênticas, elas diferem por apenas um aminoácido entre aproximadamente 100 aminoácidos na proteína.
Respostas Diferentes em Células Humanas e de Morcegos
Essa pequena diferença resultou em efeitos surpreendentemente distintos.
Nas células pulmonares humanas, a versão do OrfB9 do SARS-CoV-2 desativou um importante sistema de alarme imunológico, permitindo que o vírus se replicasse de forma mais eficaz.
No entanto, nas células pulmonares de morcegos, a versão do RaTG13 ativou uma proteína imunológica que ajudou a manter o vírus sob controle.
Os achados sugerem que mesmo diminutas mudanças genéticas podem influenciar se um vírus permanece restrito ao seu hospedeiro animal natural ou ganha a capacidade de prosperar em humanos.
“A diferença entre um vírus que permanece em morcegos e um que se transfere para humanos e causa doenças catastróficas pode depender de mudanças genéticas notavelmente pequenas”, disse Nevan J. Krogan, PhD, diretor do QBI e autor sênior do estudo. “Ao mapear essas interações em nível proteico – entre dois vírus e duas espécies – podemos ler as assinaturas moleculares que preveem o risco de transbordamento. É o tipo de sistema de alerta antecipado que o mundo precisa.”
Compreendendo os Riscos de Transbordamento Futuros
A pesquisa fornece novas percepções sobre as mudanças moleculares que podem ajudar os vírus animais a se adaptar aos hospedeiros humanos. Ao identificar interações proteicas específicas associadas a eventos de transbordamento, os cientistas poderão reconhecer melhor os vírus com potencial para saltar entre espécies antes que provoquem futuros surtos.
Autores: Os autores da UCSF incluem Jyoti Batra, PhD; Yuan Zhou, MS; Rithika Adavikolanu; Durga Anand; Sooraj Verma; Martin Gordon, MS; Shivali Malpotra, MS; Jack M. Moen, PhD; Ajda Rojc, MS; Atoshi Banerjee, PhD; Sourobh Maji, PhD; Monita Muralidharan, PhD; Helene Foussard, PhD; Irene P. Chen, PhD; CJ San Felipe, PhD; Lorena Zuliani-Alvarez, PhD; Promisree Choudhury, PhD; Kirsten Obernier, PhD; Rahul Suryawanshi, PhD; Taha Y. Taha, PhD, PharmD; Kliment A. Verba, PhD; James S. Fraser, PhD; Robert M. Stroud, PhD, MA; Melanie Ott, MD, PhD; Ben Polacco, PhD; Danielle L. Swaney, PhD; Ignacia Echeverria, PhD; e Manon Eckhardt, PhD. Para ver todos os autores, consulte o artigo.
Financiamento: Institutos Nacionais de Saúde (U19AI135990, U19AI135972, U54AI170792, F31AI164671-01, G20AI174733, UL1TR004419, S10OD026880, S10OD030463); Instituto Médico Howard Hughes; James B. Pendleton Charitable Trust; Roddenberry Foundation; P. e E. Taft; Gladstone Institutes; Fast Grants; Instituto de Genômica Inovadora; Chan Zuckerberg Biohub – San Francisco; ANR EmerCoV AAP CE35.
