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Como a variante Omicron do COVID-19 pode ter Arisen?

Uma das características incomuns e mais intrigantes de mutações pesadas Omicron variante é que ela adquiriu todas as mutações em uma única explosão em um espaço de tempo muito curto. O grau de mudança é tão grande que algumas pessoas pensam que poderia muito bem ser uma nova estirpe de seres humanos. coronavírus (SARS-CoV-3?). Como pode ter ocorrido um nível tão elevado de mutação num período tão curto? Alguns argumentam que Omicron pode ter evoluído de um paciente imunossuprimido com alguma infecção crônica como HIV/AIDS. Ou poderia ter evoluído na onda atual em Europa que testemunhou taxas de transmissão muito altas? Ou poderia estar associado a alguma pesquisa de função de ganho (GoF) ou qualquer outra coisa? Quem se beneficia? Não é possível tirar qualquer conclusão nesta fase. No entanto, este artigo tenta lançar luz sobre diversas dimensões associadas ao fenômeno.  

A nova variante COVID-19 relatada recentemente da África do Sul em 25th Novembro de 2021 se espalhou para vários países do mundo, como Reino Unido, Canadá, Japão, Austrália, Áustria, Hong Kong, Israel, Espanha, Bélgica, Dinamarca e Portugal. Isso foi designado como uma nova variante de preocupação (VOC) pela OMS e denominado Omicron. Omicron é caracterizado por 30 alterações de aminoácidos, três pequenas deleções e uma pequena inserção na proteína spike em comparação com o vírus original1. No entanto, com base nas taxas de mutação2 de vírus de RNA, não é possível desenvolver 30 mais mutações durante a noite. Levaria pelo menos 3 a 5 meses para gerar 6 mutações no genoma de 30kb do SARS-CoV-2 com base na taxa de mutação que o vírus sofre naturalmente2 após a transmissão de host para host. Seguindo esse cálculo, deveria ter levado de 15 a 25 meses para algo como Omicron emergir, carregando 30 mutações. No entanto, o mundo não viu esta mutação gradual aumentar durante o referido período de tempo. Argumenta-se que esta variante evoluiu de uma infecção crónica de um paciente imunocomprometido, possivelmente um paciente com VIH/SIDA não tratado. Com base no grau de alteração, deveria ser classificado como uma nova cepa de vírus (pode ser SARS-CoV-3). No entanto, o número de mutações presentes pode ser indicativo da sua maior transmissibilidade do que outras variantes. No entanto, mais estudos são necessários para confirmar isso. 

As próximas semanas são críticas para determinar a transmissibilidade da nova variante e a gravidade da doença que causa. Até agora, todos os casos foram leves e assintomáticos e a boa notícia é que não houve mortalidade. Também precisamos avaliar até que ponto a nova variante pode escapar da proteção imunológica fornecida pelas vacinas atuais. Isso nos permitirá decidir por quanto tempo podemos continuar com as vacinas atuais antes de torná-las sob medida para a nova variante. Pfizer e Moderna já tomaram medidas para ajustar suas vacinas. No entanto, a questão ainda permanece sobre a origem desta variante. É plausível que a variante Omicron possa ter evoluído na atual onda de maior incidência de casos na Europa muito antes, mas foi relatado pelas autoridades sul-africanas recentemente (com base no sequenciamento do genoma). No entanto, pode não ser o caso, pois a onda atual está lá nos últimos 4-5 meses e, de acordo com as taxas de mutação, deve ter resultado em não mais do que 5-6 mutações. 

Ou foi Omicron, um produto da pesquisa de Ganho de Função (GoF) que leva ao desenvolvimento de potenciais patógenos pandêmicos (PPPs)3,4. A pesquisa de ganho de função refere-se a experimentos nos quais um patógeno (neste caso, SARS-CoV-2), ganha a capacidade de realizar uma função que de outra forma não faria parte de sua existência regular. Nesse caso, pode levar ao aumento da transmissibilidade e aumento da virulência. Isso pode potencialmente levar ao desenvolvimento de um organismo que é novo e não existia na natureza. A intenção da pesquisa do GoF é obter compreensão das variantes patogênicas e estar pronto com uma terapêutica ou uma vacina, se tal variante surgir na natureza. O número de mutações obtidas pelos PPPs, não apenas torna a cepa altamente transmissível, mas também ajuda a escapar dos anticorpos neutralizantes feitos contra o vírus original em indivíduos convalescentes. Além disso, a manipulação de cepas é possível usando técnicas modernas de engenharia genética com base na recombinação de RNA direcionada5. Isso também pode levar a novas variantes / cepas patogênicas com maior número de mutações, levando a um vírus altamente transmissível e virulento. A pesquisa mostrou que 20 mutações que ocorrem na proteína spike, incluindo alterações e deleções, são suficientes para a evasão da maioria dos anticorpos gerados no plasma de indivíduos que foram infectados ou vacinados contra SARS-CoV-26. De acordo com outro estudo, sob uma forte pressão imunológica, o SARS-CoV-2 pode ganhar a capacidade de escapar dos anticorpos fazendo apenas 3 alterações, duas deleções no domínio do terminal N e uma mutação (E483K) na proteína do pico.7

Deve ser permitido esse tipo de pesquisa que leva à geração de PPPs? Na verdade, a pesquisa de ganho de função foi proibida pelos EUA em 2014 pelo NIH, após uma série de acidentes envolvendo patógenos maltratados nos Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA, sugerindo que os riscos associados a esse tipo de pesquisa superam em muito os benefícios que pode proporcionar. Quem se beneficia com o surgimento e disseminação de tais PPPs? Essas são perguntas difíceis que exigem respostas reais.  

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Referências:  

  1. Centro Europeu para Prevenção e Controle de Doenças. Implicações da emergência e propagação do SARSCoV-2 B.1.1. 529 variante de preocupação (Omicron), para a UE / EEE. 26 de novembro de 2021. ECDC: Estocolmo; 2021. Disponível online em https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   
  1. Simmonds P., 2020. Rampant C → U Hypermutation in the Genomes of SARS-CoV-2 and Other Coronaviruses: Causes and Consequences for Your Short- and Long-Term Evolutionary Trajectories. 24 de junho de 2020. DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 
  1. NIH. Pesquisa Envolvendo Patógenos Pandêmicos Potenciais Aprimorados. (página revisada em 20 de outubro de 2021. https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  
  1. As areias movediças da pesquisa de "ganho de função". Nature 598, 554-557 (2021). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 
  1. Bert Jan Haijema, Haukeliene Volders e Peter JM Rottier. Trocando o tropismo de espécies: uma maneira eficaz de manipular o genoma do Coronavírus felino. Journal of Virology. Vol. 77, No. 8. DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 
  1. Schmidt, F., Weisblum, Y., Rutkowska, M. et al. Alta barreira genética para escape de anticorpo neutralizante policlonal SARS-CoV-2. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 
  1. Andreano E., et al 2021. SARS-CoV-2 escape de um plasma convalescente COVID-19 altamente neutralizante. PNAS 7 de setembro de 2021 118 (36) e2103154118; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

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