Grande quantidade de variantes do coronavírus encontradas nos Estados Unidos - mas...?
Esforços de sequenciamento acelerados estão ajudando a identificar mutações que podem aumentar a transmissão ou ajudar um vírus a escapar das respostas imunológicas.
Para os cientistas que passaram o ano passado examinando centenas de milhares de genomas de coronavírus, os Estados Unidos têm sido um enigma. Apesar de ter uma infraestrutura de sequenciamento de genoma líder mundial e experimentar mais infecções por COVID do que qualquer outro país, os Estados Unidos ficaram muito atrás no sequenciamento de genomas de coronavírus e na detecção de variantes preocupantes.
Mas nas últimas semanas, pesquisadores dos EUA identificaram uma série de novas variantes, incluindo na Califórnia, no estado de Nova York, na Louisiana e em outros lugares. E eles estão continuando a intensificar os esforços de sequenciamento do SARS-CoV-2.
Isso trouxe outro desafio: entender as variantes descobertas. Eles carregam mutações potencialmente preocupantes e podem estar se tornando mais comuns, mas a falta de dados sobre como as variantes estão se espalhando significa que a ameaça que representam não é clara.
“É um Velho Oeste”, diz Jeremy Kamil, virologista do Centro de Ciências da Saúde da Louisiana State University em Shreveport que co-liderou uma equipe que, no mês passado, detectou uma variante em rápido crescimento na Louisiana, Novo México e outros lugares. Na ausência de dados claros sobre o comportamento de uma variante, “é como se houvesse uma política não oficial de que toda variante é uma variante de preocupação até prova em contrário”, diz Kamil.
Parte do desafio é a natureza descentralizada do sequenciamento do coronavírus dos Estados Unidos e dos esforços de vigilância. “No momento, são laboratórios individuais, estados ou cidades fazendo sua parte”, diz David Ho, virologista da Columbia University em Nova York, cuja equipe identificou na semana passada uma variante na cidade com uma mutação que pode comprometer as respostas imunológicas. Como resultado desse esforço fragmentado, estados como Nova York, Califórnia e Washington contribuíram com milhares de sequências cada um, enquanto outros como Iowa, Tennessee e New Hampshire obtiveram sequências de muito menos casos COVID.
Ho e outros pesquisadores americanos olham com inveja para o Reino Unido, onde um esforço nacional de sequenciamento - que trabalha em estreita colaboração com instituições de saúde pública, médicas e de pesquisa para dar sentido às variantes - gerou mais de 300.000 genomas de coronavírus. Graças à granularidade fina de seus dados, o esforço do Reino Unido mostrou no final de 2020 que a variante chamada B.1.1.7 claramente se espalhou mais rápido do que as cepas circulantes que ela iria deslocar; pesquisas subsequentes sugeriram que B.1.1.7 pode ser mais mortal, mas não compromete as vacinas.
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“Acho que não temos nada parecido”, diz Ho. Ele espera que os Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos e os Centros para Controle e Prevenção de Doenças (CDC), as agências federais responsáveis pela pesquisa biomédica e saúde pública, “façam o país progredir de forma mais coordenada”. Um esforço liderado pelo CDC lançado em novembro visa sequenciar cerca de 7.000 amostras por semana - uma meta alcançada pela primeira vez no final de fevereiro - e, eventualmente, 25.000.
Mutações preocupantes
Na ausência de dados epidemiológicos ou médicos claros, os cientistas podem avaliar algumas das ameaças potenciais de uma variante pelas mutações que ela carrega. Os pesquisadores elaboraram uma lista crescente de mutações que podem aumentar a transmissão ou ajudar um vírus a escapar das respostas imunológicas, com base em estudos laboratoriais e epidemiológicos.
A variante que a equipe de Ho identificou em Nova York, também conhecida como B.1.526, carrega uma mutação notória chamada E484K que foi encontrada em variantes identificadas na África do Sul e no Brasil. Estudos realizados por vários laboratórios mostraram que a alteração E484K - que está em uma porção da proteína spike do coronavírus que reconhece as células hospedeiras - enfraquece a potência dos anticorpos que normalmente podem desativar o vírus. Isso poderia ajudar a explicar as observações de que variantes semelhantes na África do Sul e no Brasil estão por trás dos casos de reinfecção e redução da eficácia da vacina em testes de campo.
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Com base nessas preocupações, uma equipe liderada pela microbiologista Anne-Catrin Uhlemann da Universidade de Colúmbia e Ho montou uma rede de vigilância para identificar vírus portadores do E484K na cidade de Nova York. Os primeiros casos da variante B.1.526 apareceram em novembro, crescendo para 5% do total de casos da cidade em meados de janeiro e 12% em fevereiro. Em bancos de dados públicos de sequenciamento, os pesquisadores encontraram B.1.526 em toda a costa nordeste dos Estados Unidos e em lugares distantes como Cingapura. A notoriedade do E484K também inspirou uma equipe liderada por Pamela Bjorkman e Anthony West, biólogos estruturais do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, a pesquisar dados de sequenciamento público, onde avistaram a linhagem emergente em Nova York.
Ho admite que B.1.526 precisa de muito mais estudo. Ainda não foi demonstrado que ele evita as respostas imunológicas e seu aparente aumento na frequência pode não estar relacionado a nenhuma propriedade biológica. “Demorou meses para que a variante do Reino Unido [B.1.1.7] se mostrasse mais transmissível e virulenta. Acho que precisaríamos fazer o mesmo ”, diz ele.
Variantes mais raras
Esforços reforçados de sequenciamento dos EUA estão revelando variantes com mutações novas ou raramente vistas que são mais difíceis de entender. Kamil se juntou a pesquisadores no Novo México porque eles também observaram um número crescente de casos causados por uma variante, que apelidaram de Pelican, com uma mutação que não tinham visto antes. Eles identificaram várias outras variantes nos dados de sequenciamento dos EUA que carregavam uma mudança semelhante. (Todos receberam apelidos de pássaros, incluindo Robin, Yellowhammer e Mockingbird.)
A mutação, chamada Q677P, fica perto de uma região da proteína spike que precisa se partir em duas para permitir que a partícula viral entre na célula hospedeira. As mutações nesta região ocorrem em variantes de rápida disseminação, como B.1.1.7, mas Kamil diz que a variante Pelican é, por enquanto, uma para observar ao invés de se preocupar. “É muito cedo para dizer com alguma confiança científica que é uma mutação particularmente preocupante”, diz ele.
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Na semana passada, pesquisadores na Califórnia levantaram uma bandeira vermelha sobre as variantes encontradas lá que carregam uma mutação da proteína de pico chamada L452R 1 . Uma equipe da Universidade da Califórnia em San Francisco (UCSF) descobriu que uma variante com a mutação estava crescendo rapidamente em um bairro da cidade, de estar presente em 16% das amostras sequenciadas em novembro para mais da metade em meados de janeiro. Outra equipe da UCSF descobriu, em testes de laboratório, que uma variante com a mutação L452R era mais infecciosa e menos suscetível a anticorpos, de acordo com relatos da mídia.
Mas muitos pesquisadores expressaram ceticismo quanto à importância das variantes L452R. A mutação não apareceu em estudos de laboratório que sinalizaram várias outras mudanças preocupantes, como E484K, e a mesma mutação L452R apareceu em outros lugares nos Estados Unidos e não cresceu rapidamente, diz Jeffrey Barrett, um geneticista estatístico do Wellcome Sanger Institute em Hinxton, Reino Unido. “Provavelmente não será um desses que é fundamentalmente problemático”, diz ele. “É uma questão de esperar e observar o que acontece na Califórnia e em outros lugares.”
Enquanto os pesquisadores tentam dar sentido às variantes americanas recém-descobertas, os esforços redobrados de sequenciamento também estão revelando mais casos ligados a variantes globais preocupantes. Até agora, pesquisadores nos Estados Unidos descobriram apenas um punhado de casos ligados a variantes que evitam o sistema imunológico, identificadas na África do Sul e no Brasil. Mas os casos da variante B.1.1.7 identificada no Reino Unido estão aumentando continuamente - um padrão repetido em outros países da Europa e do Oriente Médio.
Qual dessas variantes irá predominar, ninguém sabe, dizem os pesquisadores, mas à medida que a vacinação aumenta, as variantes suscetíveis como B.1.1.7 podem diminuir, enquanto aquelas que podem escapar parcialmente da imunidade podem desencadear surtos regionais. “Não acho que teremos anos de 'variantes de Nova York' e 'variantes da Califórnia', diz Barrett. Descobrir o que está acontecendo dependerá não apenas de sequenciar mais amostras, mas também de desenvolver a capacidade de compreendê-las. “Os EUA devem fazer um trabalho melhor nesse sentido”, diz Ho.
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-00564-4
Referências
Peng, J. et al. https://doi.org/10.1101/2021.03.01.21252705 (2021).