DNA de dente antigo revela como o vírus da herpes evoluiu

Dentes de pessoas e animais mortos há muito tempo estão divulgando a história dos patógenos modernos.

• Fred Kreier - 24 de agosto de 2022

• Twitter
   
• Facebook
   
• E-mail

Pesquisadores encontraram DNA antigo de herpes nos dentes de um homem do século XVIII que era um fervoroso fumante de cachimbo. Crédito: Dra Barbara Veselka

DNA antigo extraído dos dentes de humanos que viveram há muito tempo está produzindo novas informações sobre patógenos do passado e do presente.

Em um dos estudos mais recentes, pesquisadores descobriram e sequenciaram genomas antigos de herpes pela primeira vez, a partir dos dentes de europeus mortos há muito tempo. Acreditava-se que a cepa do vírus do herpes que causa feridas nos lábios nas pessoas hoje – chamada HSV-1 – surgiu na África há mais de 50.000 anos. Mas dados publicados na Science Advances em 27 de julho indicam que sua origem era muito mais recente: cerca de 5.000 anos atrás, durante a Idade do Bronze.

A varíola e outros vírus atormentaram os humanos muito mais cedo do que se suspeitava

As descobertas sugerem que as mudanças nas práticas culturais durante a Idade do Bronze – incluindo o surgimento do beijo romântico – podem ter contribuído para a ascensão meteórica do HSV-1.

Este e outros estudos relacionados ao DNA extraído do dente estão levando a insights surpreendentes sobre nossa história compartilhada com a doença, diz Christiana Scheib, bióloga arqueomolecular da Universidade de Tartu, na Estônia. “Todos os patógenos que temos hoje já foram infecções novas”, diz ela. “É importante estudar o DNA antigo para que possamos entender essas experiências passadas e manter as gerações futuras a salvo de epidemias.”

Avanços nos ossos

Os dentes são baús de tesouro para o DNA antigo devido à sua capacidade de proteger as moléculas biológicas da degradação. Na última década, os cientistas usaram tecnologias de sequenciamento cada vez mais poderosas para reconstruir os genomas de humanos e animais mortos há muito tempo – o mais antigo sendo um mamute que morreu há 1,6 milhão de anos – usando DNA encontrado em seus dentes.

No processo, eles também selecionaram o material genético de bactérias e vírus preservados nos dentes. Molares, incisivos e assim por diante têm vasos sanguíneos em suas raízes; portanto, quando uma pessoa ou animal morre, esses ossos se tornam repositórios de quaisquer patógenos que estivessem se movendo pela corrente sanguínea no momento da morte.

DNA antigo traça origem da Peste Negra

A percepção de que os dentes são esconderijos para o DNA do patógeno abriu o estudo de doenças antigas para “um tipo de conhecimento completamente diferente do que poderíamos ter acessado antes”, diz Martin Sikora, pesquisador de genômica antiga da Universidade de Copenhague, na Dinamarca.

Essa informação genética forneceu aos pesquisadores evidências moleculares para identificar quando e onde os patógenos estavam em um determinado momento, diz Sikora. Em 2013, cientistas usaram DNA extraído de dentes para confirmar que a peste Justiniana, que varreu o Mediterrâneo e o norte da Europa no século VI, foi o primeiro grande surto da bactéria da peste Yersinia pestis 2 . E em junho, um grupo diferente de pesquisadores relatou que a cepa de Y. pestis que lançou a Peste Negra – que matou mais de 60% das pessoas em algumas partes da Eurásia no século XIV – provavelmente evoluiu no que hoje é o Quirguistão , em a base do DNA dos dentes encontrados nessa região 3 .

Peneirando os restos

Estudar o DNA antigo também pode ajudar os pesquisadores a aprender sobre a história de patógenos menos mortais, como a cepa de herpes oral que infectou cerca de dois terços da população global com menos de 50 anos hoje. Em 2016, Scheib e seus colegas estavam procurando vestígios de Y. pestis no dente de 600 anos de um adolescente que morreu no Hospital St John em Cambridgeshire, Reino Unido, quando se depararam com sequências genéticas que pareciam corresponder às do HSV -1.

Dente antigo sugere que denisovanos se aventuraram muito além da Sibéria

Até aquele momento, “não havia nenhum DNA de herpes antigo publicado”, diz ela. O genoma de herpes mais antigo já registrado havia sido isolado de alguém que morava em Nova York em 1925. A descoberta levou Scheib e seus colegas a procurar sinais de herpes em outros restos mortais. Para isso, a equipe precisava encontrar pessoas que haviam morrido com infecções ativas. O HSV-1 passa a maior parte do tempo escondido no sistema nervoso de seu hospedeiro. Mas durante períodos de estresse, o vírus se move para a corrente sanguínea e se transforma em feridas 'frias'.

Depois de classificar dezenas de restos mortais, os pesquisadores finalmente encontraram e extraíram DNA de herpes dos dentes de três pessoas que morreram com infecções ativas, incluindo uma jovem enterrada fora do que hoje é Cambridge, Reino Unido, no século VI.

Ao avaliar as mutações genéticas que evoluíram entre os quatro genomas antigos e compará-los com cepas modernas de HSV-1, os pesquisadores deduziram que todos eles tinham um ancestral comum que surgiu há cerca de 5.000 anos. Antes disso, diferentes versões do herpes circulavam, diz Scheib. Mas o HSV-1 evoluiu para superá-los implacavelmente.

Beijar e contar

Exatamente o que levou essa nova variedade de herpes a ser mais bem-sucedida do que as versões mais antigas ainda não está claro. Mas Scheib diz que a análise da equipe sugere que o HSV-1 surgiu durante um período de intensa migração durante a Idade do Bronze, quando poderia ter pegado carona com as pessoas que se mudaram para a Europa das pradarias das estepes da Eurásia.

Colapso da sociedade asteca ligada a surto catastrófico de salmonela

E também pode ter se espalhado com a crescente prática do beijo romântico, que foi inventado há cerca de 3.500 anos no subcontinente indiano e provavelmente mais tarde adotado na Europa, durante as campanhas militares de Alexandre, o Grande, no século IV. Herpes é geralmente transmitido de pai para filho através de contato próximo. O beijo romântico pode ter fornecido ao HSV-1 um caminho mais rápido para infectar pessoas e pode ter ajudado o vírus a superar as versões anteriores do herpes, dizem os pesquisadores.

Desvendar completamente a história do herpes e outros patógenos exigirá amostras mais antigas e geograficamente diversas, mas este estudo é um bom exemplo do tipo de informação que pode ser acessada com DNA antigo, diz Daniel Blanco-Melo, virologista evolutivo da Universidade de Washington em Seattle.

Teoricamente, os pesquisadores poderiam sequenciar o DNA de patógenos que infectaram humanos e animais ainda mais velhos, potencialmente vivendo um milhão de anos atrás, diz Sikora. Isso pode permitir que os cientistas aprendam sobre os organismos que infectaram espécies humanas antigas, como os neandertais e os denisovanos. Mas as limitações tecnológicas significam que atualmente os pesquisadores são capazes de sequenciar apenas o material genético de patógenos que contêm DNA de fita dupla, excluindo muitos vírus de RNA importantes, como os que causam poliomielite e sarampo.

Ainda assim, o DNA antigo está fornecendo uma janela para nossa história compartilhada com a doença, diz Sikora. “Estamos no início da maturação desse campo”, acrescenta. “Espero que tenhamos novos insights muito empolgantes nos próximos dois anos.”

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-02246-1

Referências

1. Guelil, M. et ai. Conhecer Av. 8 , eabo4435 (2022).

   PubMed

    
   Artigo
    
   Google Scholar
    

2. Harbeck, M. et ai. PLoS Pathog. 9 , e1003349 (2013).

   PubMed

    
   Artigo
    
   Google Scholar
    

3. Spyrou, MA et ai. Natureza 606 , 718-724 (2022).

   PubMed

    
   Artigo
    
   Google Scholar
    

 Novas rotas para a propagação do norovírus

Vírus gastrointestinais, como norovírus e rotavírus, podem se espalhar como um incêndio, causando diarreia e vômito. Acredita-se que eles se espalhem pela via fecal-oral, na qual alguém com o vírus libera pequenas partículas de fezes ou vômito que são ingeridas por outra pessoa. Um artigo na Nature esta semana sugere que os vírus também podem ser transmitidos pela saliva, como explica este gráfico.

Filhotes de camundongos inoculados oralmente com um desses vírus são infectados em seus intestinos e glândulas salivares (a). 

Eles podem transmitir o vírus para suas mães durante a amamentação, que, por sua vez, podem transmitir o vírus e os anticorpos protetores de volta aos filhotes. Não está claro se a infecção se espalha para o intestino da mãe. 

Camundongos adultos inoculados oralmente com um vírus (b) também desenvolvem infecções intestinais e das glândulas salivares e podem passar o vírus para os filhotes através da saliva. Se esses vírus se espalharem pelas comunidades através da saliva, práticas como o uso de máscaras podem ajudar a contê-los.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-01856-z

 

Estudo identifica vírus responsável por alta mortalidade de pombos na cidade de São Paulo

09 de junho de 2022

Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP – Em 2019, dias antes do evento climático que transformou o dia em noite na cidade de São Paulo, dezenas de pombos começaram a cair mortos misteriosamente. Os animais apresentavam alguns ferimentos, sintomas neurológicos e foram encontrados já sem vida ou moribundos próximos ao Centro de Controle de Zoonoses da capital paulista.

 

Caso ocorrido em 2019 foi investigado por equipe multicêntrica, que revelou se tratar de um subtipo do patógeno causador da doença de Newcastle. Segundo os pesquisadores, o risco para humanos e aves domésticas, como galinhas, é baixo (foto: acervo dos pesquisadores)

 

Uma equipe multicêntrica de pesquisadores descobriu que, apesar da proximidade das datas, as mortes não estavam relacionadas com a poluição gerada pelas queimadas na Amazônia. Eram, na verdade, efeito de um paramixovírus aviário do tipo 1 – também conhecido como vírus da doença de Newcastle –, com um genótipo denominado VI.2.1.2, que costuma ser letal para pombos. Também conhecido como paramixovírus de pombo (PPMV), esse patógeno raramente infecta pessoas e, quando isso ocorre, é por meio do contato próximo com animais doentes.

“Descobrimos se tratar de um vírus que circulava silenciosamente no Brasil desde 2014. Com base nos dados moleculares, notamos ser o mesmo PPMV que havia sido identificado em Porto Alegre [RS] cinco anos antes. E são cerca de 1.100 quilômetros de distância entre as duas cidades. Tal fato demonstra o potencial desse patógeno de se disseminar sem ser percebido”, afirma Luciano Matsumiya Thomazelli, pesquisador do Laboratório de Virologia Clínica e Molecular do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP) e primeiro autor do artigo, publicado na revista Viruses.

Desde 2005, o laboratório conta com uma equipe que vai a campo para fazer pesquisa de vigilância epidemiológica em diferentes regiões do Brasil. A atividade é conduzida no âmbito da Rede de Diversidade Genética de Vírus (VGDN), financiada pela FAPESP e coordenada pelo professor da USP Edison Luiz Durigon.

Atualmente, o grupo integra a Rede Nacional de Vigilância de Vírus em Animais Silvestres (PREVIR), fomentada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI) por meio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Mata pombos

O vírus da doença de Newcastle normalmente causa doença em galinhas, mas não em pombos. Segundo os pesquisadores, porém, com o genótipo VI.2.1.2 ocorre justamente o contrário.

“Ele é endêmico na população de pombos no mundo inteiro, causando sintomas neurológicos e alta mortalidade. Há relatos frequentes de casos na Ásia, na Europa e na América do Norte. Apesar de este ser o segundo registro no Brasil, não é caso para alarde, pois esse genótipo não representa um grande risco para humanos ou para a avicultura”, avalia Helena Ferreira, professora da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da USP em Pirassununga, integrante da rede PREVIR-MCTI e coordenadora da pesquisa.

Como ressaltam os cientistas, o monitoramento zoonótico tem se mostrado de extrema importância para o controle de epidemias, surtos e para alertar sobre a emergência de novas doenças.

“É fundamental uma vigilância ostensiva e ativa em todo o país para identificar e controlar as populações de pombos não só perto das granjas, mas também nas áreas urbanas. O monitoramento do vírus da doença de Newcastle é importante até mesmo do ponto de vista econômico, já que o Brasil é o maior exportador de carne de frango do mundo”, diz Thomazelli.

Trabalho de equipe

Para desvendar a doença misteriosa que acometia pombos na capital, foi necessário acionar uma ampla rede de pesquisadores. Primeiro o Centro de Vigilância e Zoonoses do Estado de São Paulo identificou a morte das aves e acionou o Serviço Veterinário Oficial.

“De início imaginou-se que a causa pudesse ser uma bactéria, mas não se identificou nenhuma espécie patogênica. Enviaram amostras para o ICB-USP e para o Laboratório Federal de Defesa Agropecuária. Lá eles fizeram a caracterização, que é o padrão recomendado para vírus de notificação obrigatória, pois afetam aves domésticas. Coube ao nosso laboratório em Pirassununga realizar a análise do genoma viral”, conta Ferreira.

A pesquisadora também realizou análises para a identificação de lesões no tecido. “Fizemos o sequenciamento do genoma completo desse vírus, que identificamos como VI.2.1.2. Isso nos permite fazer uma investigação mais aprofundada, comparar com surtos em outras partes do mundo e também acompanhar a evolução do patógeno aqui no país. Esse conhecimento nos ajuda a prever como o vírus vai se comportar daqui para a frente. Se pode se adaptar a outras aves silvestres, por exemplo”, diz.

Segundo a pesquisadora, a análise genômica mostrou que o vírus encontrado em São Paulo e no Rio Grande do Sul (em 2014) se agrupa com amostras da África.

“Outros casos precisam ser identificados para conseguirmos propor a classificação do genótipo que tem circulado no Brasil, que é relativamente diferente do africano. É muito importante fazer esse tipo de monitoramento. Nesse caso específico, esse genótipo não consegue infectar as aves domésticas [galinhas] de forma eficiente e, quando infecta, a galinha não transmite o vírus para outras com as quais convive. Existem estudos, porém, sugerindo que esse genótipo pode se adaptar em galinhas após algumas passagens e causar doença em aves domésticas também. Mesmo assim, ele não é considerado muito perigoso para as aves comerciais”, completa.

A investigação recebeu financiamento da FAPESP por meio de dois projetos (17/01125-2 e 19/13198-0).

O artigo An Outbreak in Pigeons Caused by the Subgenotype VI.2.1.2 of Newcastle Disease Virus in Brazil pode ser lido em: www.mdpi.com/1999-4915/13/12/2446/htm.

 

Varíola dos macacos: sintomas, transmissão, origem e número de casos são atualizados pela OMS

Órgão de saúde mundial faz novas recomendações técnicas e aponta crescimento de casos confirmados

Publicado em: 23/05/2022

Casos da varíola dos macacos (monkeypox, em inglês) não param de surgir em países onde a doença não é endêmica, a maioria deles na Europa. Diante disso, a Organização Mundial da Saúde (OMS) vem atualizando a quantidade de casos, a forma de transmissão e os sintomas que envolvem a doença “prima” do vírus da varíola comum, que foi erradicado do planeta em 1980 com o apoio do órgão de saúde mundial. (Saiba mais sobre a doença)

De acordo com a OMS, até 21/5, foram confirmados 92 casos em ao menos 12 países onde a doença não é endêmica, todos da linhagem encontrada em países da África ocidental, porém sem relação direta com viagens ao continente africano. Esse evento é considerado pelo órgão como “altamente incomum” e a OMS “espera que mais casos em áreas não endêmicas sejam relatados”. 

Transmissão

A varíola dos macacos é transmitida pelo monkeypox, vírus que pertence ao gênero orthopoxvirus da família Poxviridae, e é considerada uma zoonose viral (o vírus é transmitido aos seres humanos a partir de animais) com sintomas muito semelhantes aos observados em pacientes com varíola, embora seja clinicamente menos grave. O período de incubação da varíola dos macacos é geralmente de seis a 13 dias, mas pode variar de cinco a 21 dias, segundo a OMS. 

A transmissão ocorre por contato próximo com lesões, fluidos corporais, gotículas respiratórias e materiais contaminados, como roupas de cama. E, segundo o órgão de saúde, a transmissão humano para humano está ocorrendo entre pessoas em contato físico próximo com casos sintomáticos. 

Várias espécies animais foram identificadas como suscetíveis ao vírus da varíola dos macacos, mas permanece incerta a história natural do vírus, sobretudo os possíveis reservatórios e como a sua circulação é mantida na natureza. A ingestão de carne e outros produtos de origem animal mal cozidas de animais infectados é um possível fator de risco, indica a OMS.

Sintomas

A OMS descreve quadros diferentes de sintomas para casos suspeitos, prováveis e confirmados. Passa a ser considerado um caso suspeito qualquer pessoa, de qualquer idade, que apresente pústulas (bolhas) na pele de forma aguda e inexplicável e esteja em um país onde a varíola dos macacos não é endêmica. Se este quadro for acompanhado por dor de cabeça, início de febre acima de 38,5°C, linfonodos inchados, dores musculares e no corpo, dor nas costas e fraqueza profunda, é necessário fazer exame para confirmar ou descartar a doença. 

Casos considerados “prováveis” incluem sintomas semelhantes aos dos casos suspeitos, como contato físico pele a pele ou com lesões na pele, contato sexual ou com materiais contaminados 21 dias antes do início dos sintomas. Soma-se a isso, histórico de viagens para um país endêmico ou ter feito tido contato próximo com possíveis infectados no mesmo período e/ou ter resultado positivo para um teste sorológico de orthopoxvirus na ausência de vacinação contra varíola ou outra exposição conhecida a orthopoxvirus.

Casos confirmados ocorrem quando há confirmação laboratorial para o vírus da varíola dos macacos por reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real e/ou sequenciamento.

Origem e características do vírus

O nome monkeypox se origina da descoberta inicial do vírus em macacos em um laboratório dinamarquês em 1958. O primeiro caso humano foi identificado em uma criança na República Democrática do Congo em 1970. 

Existem dois clados (linhagens) do vírus da varíola dos macacos: o da África Ocidental e o da Bacia do Congo (África Central). As infecções humanas com o clado da África Ocidental parecem causar doenças menos graves em comparação com o clado da Bacia do Congo, com uma taxa de mortalidade de 3,6% em comparação com 10,6% para o clado da Bacia do Congo, segundo a OMS.

Os países onde a varíola dos macacos é considerada endêmica são: Benin, Camarões, República Centro-Africana, República Democrática do Congo, Gabão, Gana (identificado apenas em animais), Costa do Marfim, Libéria, Nigéria, República do Congo, Serra Leoa e Sudão do Sul. 

Tratamento e prevenção

A varíola geralmente é autolimitada, ou seja, pode ser curada com o tempo e sem tratamento, mas pode ser grave em alguns indivíduos, como crianças, mulheres grávidas ou pessoas com imunossupressão devido a outras condições de saúde. 

Fonte: https://butantan.gov.b

 

Vacinas de mRNA: Uma História

03 de fevereiro de 2022.

por Martin Glenz, cientista principal, Pall Biotech

As vacinas protegem centenas de milhões de pessoas todos os anos contra uma série de doenças que têm o potencial de tirar milhões de vidas. Quando administrados a um número suficiente da população, eles podem até mesmo erradicar a doença por completo. Por exemplo, a varíola foi erradicada oficialmente por mais de 40 anos. Outros, como a poliomielite, foram reduzidos em até 99,9%, mas um pequeno número de casos permanece, muitas vezes em comunidades isoladas com acesso limitado a cuidados de saúde. Algumas doenças, como o sarampo, foram radicalmente reduzidas, mas ressurgem após uma redução nas taxas de vacinação. Mais topicamente, novas doenças como a COVID-19 destacam a necessidade de rápido desenvolvimento vacinas e distribuição de para controlar as pandemias globais. A COVID-19 também destaca que, para doenças altamente transmissíveis que carregam o potencial de mutação e tornar as vacinas existentes menos eficazes, ninguém está seguro até que todos estejam seguros. Em um cenário tão dinâmico, a velocidade de desenvolvimento, a eficácia de qualquer vacina e a capacidade de fabricação são fatores críticos.

Como a história das vacinas afeta o presente e o futuro?

As vacinas convencionais, como as tradicionalmente usadas para influenza, tétano ou coqueluche (coqueluche), usam vírus vivos ou patógenos enfraquecidos, inativados ou decompostos para gerar antígenos que estimulam uma resposta imune, proporcionando proteção duradoura contra a doença. Para essas plataformas de vacinas, eventos, como o infame incidente de Cutter nos primeiros dias da imunização contra a poliomielite, destacam os controles rigorosos necessários para se proteger contra o risco da própria vacina causar a doença ou outros efeitos colaterais graves. Esses controles rigorosos significam que o desenvolvimento de vacinas leva tempo.

Outras vacinas, como as vacinas mais recentes contra a gripe, aproveitam a biotecnologia moderna e usam células geneticamente modificadas para gerar elementos do vírus do tipo selvagem. Estas são tipicamente subunidades proteicas encontradas na superfície do vírus ou bactéria natural que, quando purificadas, estimulam uma resposta imune sem qualquer risco de infecção. Mas, os processos biológicos são complexos e requerem controles rigorosos para garantir a qualidade e eficácia do antígeno alvo. Isso também significa que o desenvolvimento da vacina leva tempo.

Nosso arsenal de processos que podem gerar antígenos para educar o sistema imunológico para lutar contra patógenos potencialmente perigosos se desenvolveu rapidamente. No entanto, ainda existem alguns obstáculos no desenvolvimento de vacinas contra doenças infecciosas e endêmicas, onde uma proteção mais duradoura, alcançada por estimular uma melhor resposta imune adaptativa, é claramente mais desejável do que uma proteção de curta duração e revacinação regular.

Embora o desgaste de longo prazo das vacinas entre a avaliação pré-clínica e o lançamento seja da ordem de 75 % , uma proporção maior das vacinas mais recentes é eficaz, mas os tempos de desenvolvimento são longos, ainda com uma média de 10 anos. Além disso, as vacinas convencionais são bastante inadequadas para o tratamento de doenças não infecciosas, como o câncer. Mas as vacinas de ponta que procuram reprogramar diretamente as células para oferecer proteção ou combater doenças oferecem uma promessa muito maior.

Muitas das primeiras aprovações para vacinas de linha de frente contra o COVID-19 são pioneiras demonstrando a eficácia e a segurança das terapias de DNA e RNA mensageiro (mRNA), usando vetores virais ou vetores de nanopartículas lipídicas (LNP) para fornecer a carga genética. Essas vacinas programam células direcionadas para fabricar proteínas de superfície da cepa primária do vírus SARS-CoV-2. Essas proteínas expressas geram uma resposta imune que provou ser altamente eficaz e prevenir doenças graves. Embora o COVID-19 e o desenvolvimento dessas vacinas, especialmente as vacinas de mRNA, tenham mostrado velocidade e eficácia incríveis que superaram todas as expectativas, o conhecimento e as habilidades que permitiram levaram muito mais tempo para se desenvolver.

Como chegamos aqui?

Em 1990, o uso da in vitro transcrição para produzir mRNA possibilitou a expressão de um gene repórter em camundongos e uma expressão proteica detectável. Um estudo subsequente de 1992 mostrou que um mRNA codificador de vasopressina, injetado no hipotálamo de ratos, pode induzir uma resposta fisiológica. Juntos, eles demonstraram o potencial teórico, mas, apesar desses achados, a pesquisa sobre o potencial terapêutico do mRNA levou mais 20 anos para decolar, restrita em parte por obstáculos como a instabilidade do mRNA, sua alta imunogenicidade intrínseca e a falta de in vivo mecanismos de entrega .

Apesar dessas barreiras, nos últimos 10 anos, inovações tecnológicas e grandes investimentos tornaram o mRNA um candidato promissor no desenvolvimento de vacinas tanto para doenças infecciosas tradicionais quanto para doenças não infecciosas, como o câncer. Além das vacinas, também há potencial para uso de mRNA para terapia de reposição de proteínas e RNAi (RNA de interferência) para suprimir a expressão gênica indesejável. Isso torna a terapia de RNA um parceiro discreto, mas complementar e versátil da terapia gênica.

Então Já Chegamos?

Para vacinas, o uso de mRNA é relativamente seguro porque não está integrado ao genoma. Não há risco de mutagênese de inserção e não é infeccioso. Além disso, o mRNA é degradado por processos celulares normais e a meia-vida pode ser regulada por meio de várias modificações e do tipo de entrega. A estabilidade e a taxa de tradução também podem ser influenciadas por modificações; a eficiência da in vivo entrega será aumentada pela formulação do mRNA com moléculas transportadoras, como LNP, ou pela incorporação em vesículas, como exossomos.

Como comprovado pela corrida contra o COVID-19 e pelas vacinas que foram desenvolvidas desde a primeira sequência genética do vírus até estudos clínicos em apenas alguns meses e para comercialização em apenas um ano, o desenvolvimento de vacinas de mRNA é rápido. A velocidade de fabricação também é rápida com custos de fabricação comparativamente baixos em comparação com outros medicamentos biológicos e a tecnologia de fabricação escalável já está acessível. Há também um grande potencial para desenvolvimento adicional com RNA autoamplificador (saRNA) potencialmente reduzindo ainda mais a dose ativa e permitindo um número globalmente relevante de doses de um pequeno número de lotes.

As vacinas COVID-19 forneceram um vislumbre inicial do poder das terapias de mRNA. Mas seu futuro, e que para terapias adjacentes é forte, e junto com os avanços na industrialização de terapias genéticas potencialmente nos coloca à beira de uma revolução ainda maior da terapia genética do que podemos ter visualizado apenas alguns anos atrás.

Sobre o autor: Martin Glenz concluiu seu doutorado em Biologia Celular Bioquímica na Universidade de Bielefeld, Alemanha e está na Pall Biotech desde 2007. Ele é membro de uma equipe de cientistas de suporte de campo responsáveis ​​pelo desenvolvimento, implementação e integração de tecnologias de bioprocessamento contínuo .

 7 fatos sobre vírus 

  

Um  vírus  é uma partícula infecciosa que exibe  características de vida  e não-vida. Os vírus são diferentes das  plantas ,  animais e  bactérias  em sua estrutura e função. Eles não são  células  e não podem se  replicar  por conta própria. Os vírus devem depender de um hospedeiro para a produção, reprodução e sobrevivência de energia. Embora normalmente tenham apenas 20-400 nanômetros de diâmetro, os vírus são a causa de muitas doenças humanas, incluindo gripe, varicela e resfriado comum.

Alguns vírus causam câncer.

 

Certos tipos de câncer foram associados a vírus cancerígenos . Linfoma de Burkitt, câncer cervical, câncer de fígado, leucemia de células T e sarcoma de Kaposi são exemplos de cânceres que foram associados a diferentes tipos de infecções virais. A maioria das infecções virais, entretanto, não causa câncer.

Alguns vírus são nus

Todos os vírus têm um revestimento de proteína ou  capsídeo , mas alguns vírus, como o vírus da gripe, têm uma membrana adicional chamada envelope. Os vírus sem essa membrana extra são chamados de  vírus nus . A presença ou ausência de um envelope é um fator determinante importante em como um vírus interage com a membrana do hospedeiro  , como ele entra no hospedeiro e como sai do hospedeiro após a maturação. Os vírus envelopados podem entrar no hospedeiro por fusão com a membrana do hospedeiro para liberar seu material genético no  citoplasma , enquanto os vírus nus devem entrar na célula por meio de endocitose pela célula hospedeira. Os vírus envelopados saem por brotamento ou  exocitose  pelo hospedeiro, mas os vírus nus devem lisar (quebrar) a célula hospedeira para escapar. 

Existem 2 classes de vírus

Os vírus podem conter DNA de fita simples ou dupla   como base para seu material genético, e alguns até contêm RNA de fita simples ou dupla  . Além disso, alguns vírus têm sua informação genética organizada em fitas retas, enquanto outros possuem moléculas circulares. O tipo de material genético contido em um vírus não apenas determina quais tipos de células são hospedeiros viáveis, mas também como o vírus é replicado.

Um vírus pode permanecer inativo em um hospedeiro por anos

Os vírus passam por um ciclo de vida com várias fases. O vírus primeiro se liga ao hospedeiro por meio de proteínas específicas   na superfície da célula. Essas proteínas são geralmente receptores que diferem dependendo do tipo de vírus que tem como alvo a célula. Uma vez ligado, o vírus entra na célula por endocitose ou fusão. Os mecanismos do hospedeiro são usados ​​para replicar o DNA ou RNA do vírus, bem como proteínas essenciais. Depois que esses novos vírus amadurecem, o hospedeiro é lisado para permitir que os novos vírus repitam o ciclo.

Uma fase adicional antes da replicação, conhecida como fase lisogênica ou dormente, ocorre em apenas um número seleto de vírus. Durante esta fase, o vírus pode permanecer dentro do hospedeiro por longos períodos de tempo sem causar qualquer mudança aparente na célula hospedeira. Uma vez ativados, no entanto, esses vírus podem entrar imediatamente na fase lítica na qual a replicação, maturação e liberação podem ocorrer. O HIV, por exemplo, pode permanecer latente por 10 anos.

05

de 07

Os vírus infectam células vegetais, animais e bacterianas

Os vírus podem infectar células bacterianas e  eucarióticas . Os vírus eucarióticos mais comumente conhecidos são  os vírus animais , mas os vírus também podem infectar  plantas  . Esses  vírus de plantas  geralmente precisam da ajuda de insetos ou bactérias para penetrar na parede celular de uma planta  . Uma vez que a planta está infectada, o vírus pode causar várias doenças que geralmente não matam a planta, mas causam deformação no crescimento e desenvolvimento da planta.

Um vírus que infecta  bactérias  é conhecido como  bacteriófago  ou fago. Os bacteriófagos seguem o mesmo ciclo de vida dos vírus eucarióticos e podem causar doenças em bactérias, bem como destruí-las por lise. Na verdade, esses vírus se replicam com tanta eficiência que colônias inteiras de bactérias podem ser destruídas rapidamente. Os bacteriófagos têm sido usados ​​no diagnóstico e tratamento de infecções por bactérias como  E. coli e Salmonella .

06

de 07

Alguns vírus usam proteínas humanas para infectar células

HIV  e  Ebola  são exemplos de vírus que usam proteínas humanas para infectar células. O capsídeo viral contém proteínas virais e proteínas das  membranas celulares  das células humanas. As proteínas humanas ajudam a "disfarçar" o vírus do  sistema imunológico .

07

de 07

Retrovírus são usados ​​em clonagem e terapia gênica

Um retrovírus é um tipo de vírus que contém RNA e que replica seu genoma usando uma enzima conhecida como transcriptase reversa. Esta enzima converte o RNA viral em DNA que pode ser integrado ao DNA do hospedeiro. O hospedeiro então usa suas próprias enzimas para traduzir o DNA viral em RNA viral usado para a replicação viral. Os retrovírus têm a capacidade única de inserir  genes  nos cromossomos humanos  . Esses vírus especiais têm sido usados ​​como ferramentas importantes na descoberta científica. Os cientistas padronizaram muitas técnicas após os retrovírus, incluindo clonagem, sequenciamento e algumas abordagens de terapia genética.

Origens:

• Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE, editores. Retrovírus. Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1997. The Place of Retroviruses in Biology. Disponível em: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK19382/
• Liao JB. Viruses and Human Cancer. O Jornal de Biologia e Medicina de Yale. 2006; 79 (3-4): 115-122.