Pequenos erros na replicação se tornam mutações, acumulando essas alterações em sua sequência genética à medida que se espalham, geralmente sem efeito no comportamento viral.

A maioria das mutações é neutra, enquanto algumas são prejudiciais, deteriorando a capacidade do vírus. As mutações benéficas para o próprio vírus são raras.

“Mutações em si não são uma coisa ruim e não há nada que sugira que o SARS-CoV-2 esteja mutando mais rápido ou mais devagar do que o esperado. Até o momento, não podemos dizer se o SARS-CoV-2 está se tornando mais ou menos mortal e contagioso ”, disse o professor François Balloux, do Instituto de Genética da University College London, Reino Unido, e co-autor principal do estudo Emergence of genomic diversity and recurrent mutations in SARS-CoV-2, publicado na revista científica Infection, Genetics and Evolution.

Já o artigo No evidence for distinct types in the evolution of SARS-CoV-2, publicado na Virus Evolution, cientistas do Centre for Virus Research (CVR), da University of Glasgow (UK), afirmam que na análise de amostras de vírus SARS-CoV-2 encontraram apenas um tipo de vírus.

“Ao analisar a extensa variação da sequência genética presente nos genomas do vírus SARS-CoV-2, a análise evolutiva mostra por que essas alegações de que vários tipos de vírus estão circulando atualmente são infundadas", afirma o Dr. Oscar MacLean, do CVR.

“É importante que as pessoas não estejam preocupadas com mutações de vírus – elas são normais e esperadas quando um vírus passa pela população", explica MacLean.

Afinidade

O subgênero de betacoronavírus relacionado à SARS (sarbecovírus) compreende uma linhagem diversa de vírus que circulam em reservatórios de morcegos e se espalham para outras espécies de mamíferos.

Os sarbecovírus iniciam a infecção ligando-se a receptores nas células hospedeiras por meio da proteína viral. O receptor de entrada para o SARS-CoV-2 e o SARS-CoV original (SARS-CoV-1) é a enzima conversora da angiotensina 2 da proteína da superfície celular humana (ACE2).

O domínio de ligação ao receptor (RBD) dos "spikes" do vírus age como uma trava, ligando-se com alta afinidade à ACE2, permitindo o vírus entrar na célula.

Concepção artística da estrutura de um sarbecovírus, como o SARS-CoV-2, o vírus que causa a Covid-19..
Concepção artística da estrutura de um sarbecovírus, como o SARS-CoV-2, o vírus que causa a Covid-19..

Por causa de seu papel na entrada viral, o RBD é o principal determinante da transmissão e evolução entre espécies. Além disso, o RBD é o alvo dos anticorpos neutralizantes anti-SARS-CoV-2 mais potentes identificados até o momento.

Ilustração do mecanismo de entrada do SARS-CoV-2 na célula e da ação dos anticorpos neutralizantes.
Ilustração do mecanismo de entrada do SARS-CoV-2 na célula e da ação dos anticorpos neutralizantes.
A ligação do SARS-CoV-2 à célula é 10 a 20 vezes mais forte comparada ao SARS-CoV-1
Fonte/arte: © Starr et al., Deep Mutational Scanning of SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain Reveals Constraints on Folding and ACE2 Binding, Cell (2020)
Fonte/arte: © Starr et al., Deep Mutational Scanning of SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain Reveals Constraints on Folding and ACE2 Binding, Cell (2020)

Mutações

Cientistas do Fred Hutchinson Cancer Research Center realizaram a primeira análise abrangente de como as mutações no RBD afetariam a capacidade de se ligar ao ACE2. A nova pesquisa, Deep Mutational Scanning of SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain Reveals Constraints on Folding and ACE2 Binding, publicada na revista Cell em agosto, visa determinar como o coronavírus evoluiu para infectar facilmente células humanas – e orientar os esforços para detê-lo.

“Quase todas as vacinas em desenvolvimento incluem o domínio de ligação ao receptor (RBD) para desencadear uma resposta imunológica contra o vírus”, disse o Dr. Jesse Bloom, autor sênior do estudo. “Entender como as mutações afetam o RBD pode ajudar a orientar o projeto de vacinas. Este trabalho também é importante para entender se este vírus pode evoluir para escapar da imunidade”.

Cientistas da equipe de pesquisa de Bloom, liderados pelo Dr. Tyler Starr e Allison Greaney, mediram como virtualmente todas as mutações possíveis no RBD afetariam sua capacidade de se ligar de forma estável ao ACE2.

Nos experimentos da equipe, a maioria das mutações no RBD prejudicou a capacidade de ligação do vírus. Mas um número surpreendente foi tolerado ou ajudou o RBD a se ligar mais fortemente ao ACE2, disse Greaney.  

Nenhuma mutação que aumenta fortemente a ligação ACE2 foi observada em pacientes com Covid-19, Greaney ressaltou. E uma ligação mais firme não necessariamente se traduz em uma doença mais perigosa.

“O vírus já tem uma capacidade 'boa o suficiente' para se ligar ao ACE2”, disse Greaney. “Não há razão para acreditar que ir além desse nível o tornará mais patogênico ou transmissível. Mas o RBD pode ser capaz de tolerar uma série de mutações”.

Os pacientes que se recuperaram de Covid-19 produziram naturalmente proteínas protetoras chamadas anticorpos neutralizantes que têm como alvo o RBD. Mas muitas vacinas candidatas visam persuadir o sistema imunológico das pessoas a produzi-los, expondo-o ao RBD e não ao vírus mortal que o produz.

De forma mais ampla, a pesquisa pode ajudar os cientistas a avaliar o potencial do coronavírus de se transformar em resposta aos anticorpos humanos.

“Um dos nossos grandes objetivos era perguntar se esses anticorpos têm como alvo superfícies do RBD que podem tolerar mutações”, disse Starr. “Se podem tolerar mutações, isso fornece a matéria-prima que permite ao vírus potencialmente escapar dos anticorpos”.

Em outras palavras: quando uma vacina chegar e o sistema imunológico começar a produzir anticorpos para bloquear o vírus, o coronavírus poderia evoluir para evitá-los?

A resposta: a ser determinado.

O que os cientistas podem dizer é que o vírus parece tolerar mutações nessa peça-chave do coronavírus, e métodos mais elaborados para focalizar as respostas imunológicas podem se tornar necessários.

Uma imagem microscópica eletrônica de uma seção de SARS-CoV dentro do citoplasma de uma célula infectada. O diâmetro do vírus varia de 0,05 μm a 0,2 μm. O diâmetro da célula é de 500 μm. Imagem ©  C.S. Goldsmith/CDC
Uma imagem microscópica eletrônica de uma seção de SARS-CoV dentro do citoplasma de uma célula infectada. O diâmetro do vírus é de 0,1 μm. O diâmetro da célula é de 500 μm. Imagem © C.S. Goldsmith/CDC

Célula infectada com SARS-CoV com partículas virais em vesículas, que parecem migrar em direção à superfície da célula e se fundir com a membrana plasmática, liberando as partículas virais. Imagem: © C.S. Goldsmith/CDC
Célula infectada com SARS-CoV com partículas virais em vesículas, que parecem migrar em direção à superfície da célula e se fundir com a membrana plasmática, liberando as partículas virais. Imagem: © C.S. Goldsmith/CDC

* Com informações da Cell, CDC, NIAID, Fred Hutchinson Cancer Research Center

Starr et al., Deep Mutational Scanning of SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain Reveals Constraints on Folding and ACE2 Binding, Cell (2020), https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.08.012

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