Como a genética ajuda a identificar um vírus?

Os vírus são as entidades biológicas mais abundantes na Terra. Altamente mutáveis e enigmáticos, eles podem infectar as pessoas de diferentes formas, como pela picada do mosquito Aedes aegypti transmitindo o Zika Vírus, relações sexuais que propagam o HIV e como, vemos atualmente, por meio de gotículas de saliva, espirros e superfícies contaminadas como o coronavírus (COVID19).

Apesar da presença dos mais diversos vírus serem uma realidade e o avanço da biologia molecular permitir o mapeamento do genoma viral proporcionando velocidade para atuar no tratamento e desenvolvimento de fármacos e vacinas, ainda não sabemos ao certo a origem desses patógenos e sua capacidade de infectar humanos.

Devido à grande diversidade entre os vírus, os biólogos e biomédicos têm lutado com a forma de classificação pois podem representar elementos genéticos que ganharam a capacidade de se mover entre as células, corresponder a organismos vivos anteriormente que se tornaram parasitas ou ainda, ser os precursores da vida como a conhecemos.

O básico sobre os vírus

Sabemos que os vírus são bastante diversos e por isso são classificados com bases nas suas propriedades físicas, químicas, biológicas e células que infectam.

Alguns vírus, como o poliovírus, possuem genomas de RNA e outros, como o herpes vírus, possuem genomas de DNA. Além disso, certos vírus (como o da gripe) têm genomas compostos de uma fita simples, enquanto outros (como a varíola) possuem fita dupla.

No entanto, todos eles compartilham algumas características básicas:

Geralmente são bastante pequenos e não visíveis a olho nu, com um diâmetro inferior a 200 nanômetros (nM).
Podem se replicar apenas dentro de uma célula hospedeira.
Nenhum vírus conhecido contém ribossomos, um componente necessário para a síntese de proteínas de uma célula.

Por que é importante fazer o sequenciamento genético de um patógeno?

Desde as publicações do sequenciamento do primeiro genoma de vírus (vírus do mosaico da couve-flor¹) e dos primeiros genomas bacterianos (Haemophilus influenza e Mycoplasma genitalium ⁴), fomentadas pela redução de custo graças a tecnologias como sequenciamento de nova geração (NGS), a genômica mudou a compreensão da biologia e proporcionou ferramentas para atuar em prol da saúde nos mais diversos âmbitos da medicina.

Na virologia, o sequenciamento é uma ferramenta importante para o desenvolvimento de novos tratamentos e vacinas, e para o aumento de controle sobre a epidemiologia molecular e da genômica evolutiva.

Na reprodução humana, a análise de patógenos por técnicas de biologia molecular está se tornando cada vez mais significativa no manejo de pacientes inférteis. Por exemplo, os testes EMMA e ALICE, analisam o RNA das bactérias que habitam o interior da cavidade uterina por meio do NGS, auxiliando milhares de mulheres/médicos no tratamento de uma disbiose ou diagnóstico da endometrite crônica de forma efetiva e assim, preparando o endométrio para uma gravidez saudável.

Como é realizado o sequenciamento genético de um vírus desconhecido?

Para identificar o genoma de um vírus em uma pessoa afetada, quando este é desconhecido, é preciso ter informações do genoma de outros vírus que estão disponíveis em bancos de dados profissionais para realizar comparações com ferramentas específicas identificando a família viral e sua relação com outros patógenos que produzem efeitos similares aos sintomas do paciente afetado. Dessa forma é possível identificar a origem de um vírus e como combatê-lo.

Confira um exemplo de passos para o sequenciamento completo de um vírus no gráfico publicado pela University of Pennsylvania School of Medicine: