Como o coronavírus passou dos morcegos para os humanos
Um novo estudo liderado pelo Instituto Pirbright identificou alterações genéticas importantes no SARS-CoV-2 - o vírus que causa o COVID-19 - que pode ser responsável pela transição dos morcegos para os humanos, e identificou quais animais têm receptores celulares que permitem mais o vírus penetrar efetivamente em suas células.
As adaptações genéticas identificadas foram semelhantes às produzidas pelo SARS-CoV, que causou a epidemia de SARS em 2002-2003, quando se adaptou de morcegos para infectar humanos.
Isso sugere que pode haver um mecanismo comum pelo qual uma determinada família de vírus sofre mutação para passar de animais para humanos. O novo insight pode ser usado em pesquisas futuras para identificar vírus circulando em animais que podem se adaptar à infecção em humanos (conhecidos como zoonoses) e que representam uma ameaça potencial de pandemia.
“Este estudo usou uma plataforma segura e não infecciosa para estudar como as alterações do pico de proteína afetam a entrada do vírus nas células de uma variedade de animais selvagens, gado e animais domésticos. Teremos de continuar a monitorar de perto, à medida que outras variantes do SARS-CoV-2 surgirem nos próximos meses ”, disse o Dr. Stephen Graham, do Departamento de Patologia da Universidade de Cambridge, envolvido no estudo.
Durante a epidemia de SARS de 2002-2003, os cientistas foram capazes de identificar isolados intimamente relacionados em morcegos e civetas, nos quais se acredita que o vírus se adaptou para infectar humanos.
No entanto, durante o surto atual de COVID-19, os cientistas ainda não sabem a "identidade" do hospedeiro intermediário e não têm amostras semelhantes para analisar. Mas eles têm a sequência de um coronavírus de morcego relacionado, chamado RaTG13, que é 96% semelhante ao genoma SARS-CoV-2. O novo estudo comparou as proteínas de pico de ambos os vírus e revelou várias diferenças importantes.
O SARS-CoV-2 e outros coronavírus usam suas proteínas de pico para entrar nas células ligando-se aos seus receptores de superfície, como o ACE2. Como uma fechadura e uma chave, a proteína do pico deve ter o formato correto para corresponder aos receptores na célula, mas os receptores de cada animal têm uma forma ligeiramente diferente, o que significa que a proteína do pico se liga a alguns melhor do que a outros.
Para testar se essas diferenças entre SARS-CoV-2 e RaTG13 estão envolvidas na adaptação do SARS-CoV-2 aos humanos, os cientistas trocaram essas regiões e examinaram o quão bem essas proteínas resultantes se ligam aos receptores ACE2 humanos usando um método que não envolve o uso de um vírus vivo.
Os resultados, publicados na revista PLOS Biology, mostram que as espinhas SARS-CoV-2 contendo regiões RaTG13 não podem se ligar com eficiência aos receptores ACE2 humanos, enquanto as espinhas RaTG13 contendo regiões SARS-CoV-2 podem se ligar de maneira mais eficiente com receptores humanos, embora não no mesmo nível que o da proteína spike SARS-CoV-2 não editada. Isso potencialmente indica que mudanças semelhantes na proteína spike SARS-CoV-2 ocorreram historicamente, o que pode ter desempenhado um papel fundamental em permitir que o vírus cruzasse a barreira das espécies.
Os pesquisadores também analisaram se a proteína spike SARS-CoV-2 poderia se ligar aos receptores ACE2 de 22 animais diferentes para descobrir quais, se houver, podem ser suscetíveis à infecção.
Eles demonstraram que os receptores de morcegos e pássaros interagem mais fracamente com o SARS-CoV-2. A falta de ligação a receptores em morcegos aumenta a evidência de que o SARS-CoV-2 provavelmente adaptou sua proteína de pico quando saltou dos morcegos para os humanos, possivelmente por meio de um hospedeiro intermediário.
Os receptores ACE2 caninos, felinos e bovinos foram identificados como os mais potentes para a proteína spike SARS-CoV-2. A penetração celular eficiente pode significar que a infecção pode ser mais facilmente estabelecida nesses animais, embora a ligação ao receptor seja apenas o primeiro passo na transmissão do vírus entre diferentes espécies animais.
“Como vimos nos surtos do ano passado em fazendas de visons dinamarqueses, é importante entender quais animais podem ser infectados com SARS-CoV-2 e como as mutações na proteína do pico viral alteram sua capacidade de infectar diferentes espécies”, dizem os cientistas.
A suscetibilidade de um animal à infecção e sua capacidade subsequente de infectar outras pessoas depende de vários fatores, incluindo a capacidade do SARS-CoV-2 de se replicar dentro das células e a habilidade do animal de lutar contra o vírus. Mais pesquisas são necessárias para entender se o gado e os animais de estimação podem ser suscetíveis e agir como reservatórios da infecção por COVID-19 de humanos.