Novas variantes do SARS-CoV-2 estão se espalhando rápido na África do Sul e na Costa Rica

Dois estudos preprints (ainda não-revisados por pares) publicados hoje trouxeram mais detalhes de reportes já previamente discutidos pela comunidade científica, e que se juntam ao caso da preocupante nova variante no Reino Unido (linhagem B.1.1.7). Mais alertas reforçando que as medidas não-farmacológicas de controle epidêmico (máscaras, distanciamento social, etc.) precisam continuar seguindo firmes, especialmente considerando que as vacinas e crescente imunidade de rebanho começará a colocar pressão seletiva sobre o novo coronavírus (SARS-CoV-2).

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COSTA RICA

No primeiro estudo, pesquisadores investigaram a evolução do SARS-CoV-2 na Costa Rica, onde a epidemia têm se agravado desde maio - com as flexibilizações das medidas de controle epidêmico - e acumula mais de 140 mil casos registrados. Os pesquisadores identificaram 177 variantes distintas do vírus, a maioria trazendo assinaturas e padrões de mutação já observados ao redor do mundo, incluindo a altamente prevalente mutação (D614G), com prevalência no país de 98,6%.

Porém, os pesquisadores também identificaram uma mutação (T1117I) se tornando, aparentemente, bastante prevalente na Costa Rica, e associada à proteína Spike - principal meio de entrada do vírus na célula hospedeira a partir da interação com o receptor glicoproteico ACE2. Essa mutação já havia sido identificada em 12 outros países - com o primeiro caso registrado em março na Alemanha -, porém em baixíssima prevalência (0,06% em mais de 224 mil amostras). Na Costa Rica, sua prevalência aumentou progressivamente de 0% em maio para 14,5% em agosto). É incerto se essa observação resulta de análise estatística tendenciosa, ou se pode ter sido fruto de simples deriva genética (e não seleção natural).

Considerando a localização da mutação T1117I (substituição de uma treonina por uma isoleucina) na proteína Spike, não se espera mudanças na interação dessa última com o ACE2 (transmissibilidade) ou na interação com nossas células imunes. No entanto, mais estudos são necessários para melhor esclarecer as implicações dessa mutação.

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ÁFRICA DO SUL

No segundo estudo, um time internacional de pesquisadores - incluindo cientistas Brasileiros da UFMG e da Fundação Oswaldo Cruz - reportaram uma nova e preocupante linhagem do SARS-CoV-2 (501Y.V2) - mais recentemente renomeada para B.1.351 - caracterizada por oito mutações na proteína Spike, incluindo três em importantes resíduos no domínio de ligação ao receptor (RBD) - K417N, E484K e N501Y - que podem ter significância funcional. A linhagem emergiu na África do Sul durante a primeira onda epidêmica no país em uma área metropolitana severamente atingida (Baía de Nelson Mandela). A linhagem, então, se espalhou rápido, se tornando, dentro de semanas, a linhagem dominante na Cidade do Cabo (capital do país). Existe evidência de aumento de transmissibilidade e potencial de evasão imune associados à variante.

Em um estudo publicado como preprint (ainda sem revisão por pares) na plataforma bioRxiv (!), o pesquisador Filip Fratev, da Universidade do Texas, realizou cálculos de perturbação de energia livre (FEP) e de dinâmica molecular entre a interação do RBD com a mutação N501Y e o receptor humano ACE2 e o anticorpo neutralizante STE90-C11 derivado de um paciente com COVID-19. Fratev encontrou uma mais forte interação RBD-ACE2 e uma diminuição de quase 160 vezes da interação RBD-anticorpo. Isso pode explicar a maior capacidade de disseminação das linhagens virais com essa mutação e sugere uma possível redução na eficácia das vacinas sendo testadas;

A mutação E484K na região RBD da proteína Spike está também associada com evasão imune em relação a anticorpos neutralizantes contra o SARS-CoV-2, e um estudo preprint recente (!!) - conduzido por pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro - encontrou evidência de que essa variante já está em ampla circulação no Rio de Janeiro, Brasil.

É incerto a origem de uma linhagem com tantas mutações, mas assim como é proposto para a variante no Reino Unido, cientistas desconfiam de evolução intra-hospedeiro ao longo de uma prolongada replicação viral (infecção persistente) - por exemplo, a mutação N501Y é uma de várias mutações na proteína Spike que emergiu em um paciente nos EUA que ficou infectado pelo SARS-CoV-2 por 20 semanas. Como na África do Sul infecção pelo HIV é altamente prevalente, não seria raro pacientes imunossuprimidos co-infectados pelo SARS-CoV-2, facilitando longos períodos de COVID-19 antes de total recuperação.

Ambas as linhagens B.1.1.7 emergentes de SARS-CoV-2 no Reino Unido (HV69-70del, Y144del, N501Y, A570D, P681H, T716I, S982A, D1118H)1 e B.1.351 na África do Sul (L18F, D80A, D215G, R246I, K417N, E484K, N501Y e A701V)2 adquiriu oito substituições de aminoácidos definidores de linhagem na proteína Spike, sendo a mutação N501Y no domínio de ligação ao receptor a única substituição de aminoácidos comum detectada em ambas as linhagens.

No Reino Unido, foi reportado a confirmação de dois casos da variante B.1.351, em Londres e no noroeste da Inglaterra, em duas pessoas que viajaram para a África do Sul (3). Aliás, a variante Sul-Africana parece carregar mais mutações do que a nova linhagem se espalhando rápido no Reino Unido.

Publicação dos estudos:

(3) Referência adicional: BBC News

> Boa parte das mutações (deleções, substituições, edições endógenas, recombinações) do SARS-CoV-2 e de outros vírus ocorre durante o processo de transcrição e replicação do RNA viral (via complexo replicase–transcriptase), onde erros acabam ocorrendo na formação da sequência genética, como a introdução de uma letra/base nitrogenada errada (A, G, C ou U). Porém, evidências mais recentes sugerem que danos (ex.: oxidação) e edições endógenas (ex.: enzimas antivirais do hospedeiro) são a forma dominante de mutações do SARS-CoV-2 intra-hospedeiro, resultando em típicas assimetrias na cadeia genética do vírus. De qualquer forma, quanto mais o vírus se dissemina e se replica, mais erros, e mais mutações.

> Mutações podem impactar a eficácia das vacinas e da imunidade naturalmente adquirida, e de tratamentos. Para mais informações, acesse: Vacina é o início da real luta contra o novo coronavírus: Evolução viral sob pressão seletiva