EVOLUÇÃO E SARS-CoV2 – A RELAÇÃO EVOLUTIVA ENTRE O CORONAVÍRUS HUMANO, PANGOLINS E MORCEGOS.

É possível que pangolins não estejam diretamente envolvidos no salto do SARS-CoV-2 para seres humanos.

Filogenia de coronavírus relacionados a SARS-CoV2. Fonte: Nature

Pangolins são de crescente importância e interesse porque são os mamíferos mais traficados ilegalmente: são usados ​​como fonte de alimento e utilizados na medicina tradicional chinesa. Atualmente, várias espécies de pangolins são consideradas criticamente ameaçadas na Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza.

Os componentes do grupo Coronavirus, incluindo aqueles relacionados à SARS-CoV-2, estão claramente presentes em muitos mamíferos selvagens na Ásia. Embora a epidemiologia, patogenicidade, infecciosidade interespécie e transmissibilidade de coronavírus em pangolins ainda devam ser estudadas, os dados apresentados em um estudo publicado recentemente na revista Nature sugerem fortemente que o manuseio desses animais requer cautela considerável e que sua venda em mercados de tráfico deve ser estritamente proibida.

Nesse contexto, é notável que linhagens de coronavírus de pangolim tenham sido obtidas a partir do tráfico desses mamíferos, provavelmente originárias do sudeste da Ásia, e há um acentuado desconhecimento da diversidade viral mantida nesse animal. Até o momento, os pangolins e morcegos são os únicos mamíferos documentados como infectados por um coronavírus relacionado à SARS-CoV-2.

Até onde sabemos, duas linhagens relacionadas de coronavírus que foram encontradas em pangolins amostradas independentemente em diferentes províncias chinesas são relacionadas ao SARSCoV-2. Isso sugere que esses animais podem ser hospedeiros importantes para esses vírus, o que é surpreendente, pois os pangolins são animais solitários com tamanhos populacionais relativamente pequenos, refletindo seu status de ameaçado de extinção.

O estudo recente da Nature analisou então amostras de tecidos congelados (pulmões, intestino, sangue) de 18 pangolins da Malásia durante agosto de 2017 a janeiro de 2018 e realizou o seqüenciamento de RNA revelando a presença de coronavírus em seis tecidos (dois pulmões, dois intestinos, uma mistura pulmão-intestino, um sangue de cinco pangolins individuais) de 43 amostras. Essas amostras foram obtidas a partir de pangolins traficados.

A partir das sequencias obtiveram seis sequências genômicas completas ou quase completas denominadas GX/P1E, GX/P2V, GX/P3B, GX/P4L, GX/P5E e GX/P5L. Todas se enquadram na linhagem SARS-CoV-2 (dentro do gênero Betacoronavirus dos Coronaviridae) como pode ser vista na filogenia abaixo.

Relações evolutivas entre SARS-CoV-2 humano, o pangolim
seqüências de coronavírus obtidas neste estudo e a outra referência
coronavírus). Filogenia do subgênero Sarbecovírus (gênero Betacoronavirus; n = 53). Observe que GD / P1L é a sequência de consenso remontada a partir dos dados brutos publicados anteriormente. As filogenias foram estimadas usando uma abordagem de máxima verossimilhança. Adaptado de Nature

A sequência genômica isolada de um dos vírus (GX/P2V) encontrado em um dos pangolins possui uma semelhança muito alta (99,83 – 99,92%) com as cinco sequências obtidas através do sequenciamento metagenômico das amostras brutas de humanos, e todas têm organizações genômicas similares ao SARS-CoV-2 (porção rosa da filogenia).

Esses novos genomas de coronavírus de pangolim têm em média 85,5% a 92,4% de similaridade de sequência com SARS-CoV-2 e representam duas sub-linhagens de vírus relacionados a SARS-CoV-2 vistos na árvore filogenética, um dos quais (incluindo GD/P1L e GDP2S) está muito relacionado ao SARS-CoV-2 (círculos vermelhos da filogenia).

Mais notável, no entanto, foi a observação de sinais de recombinação entre os coronavírus de pangolins, os coronavírus de morcego RaTG13 e a SARS-CoV-2 humana que se nota na filogenia. Isto significa que o vírus do morcego e do pangolim podem ter trocado genes em algum momento antes de infectar as pessoas. Já haviamos sinalizado este possível cenário aqui.

Em particular, o SARS-CoV-2 exibe uma semelhança de sequência muito alta com os coronavírus de pangolim de Guangdong no domínio de ligação ao receptor RBD; 97,4% de semelhança de aminoácidos. Contudo, é mais próximo ao coronavírus de morcego RaTG13 no restante do genoma viral.

Apesar da semelhança global os vírus de pangolins carecem de um recurso visto no SARS-CoV-2 que pode ter ajudado o vírus a dar um salto para os seres humanos – uma evidência de que o vírus pode ter adquirido uma adaptação em outro animal ainda não identificado antes de se espalhar pelo mundo.

Portanto, é possível que pangolins não estejam diretamente envolvidos no salto do SARS-CoV-2 para seres humanos, emboras ainda assim, devam ser manuseados com cuidado para evitar que os vírus que transportam infectem pessoas, escreve a equipe.

Os coronavírus de pangolim de Guangdong e o SARS-CoV-2 possuem aminoácidos idênticos nos cinco resíduos críticos da porção RBD das proteínas do pico. Essa estrutura é o que permite o vírus atingir efetivamente um recurso molecular no exterior das células humanas chamado ACE2 (Angiostensin-Converting Enzyme 2). Essa enzima faz parte da superfície das células. Após o ataque, o vírus usa o maquinário celular para produzir de cópias de si mesmo.

Das cinco regiões relevantes, o vírus RaTG13 compartilha apenas um aminoácido com o SARSCoV-2 (resíduo 442, número de SARS-CoV humano) e esses dois vírus têm apenas 89,2% de similaridade de aminoácidos no RBD.

Análise da sequência do domínio de ligação ao receptor (RBD). (A) Alinhamento de sequência mostrando o RBD em coronavírus humano, pangolina e morcego. Os cinco resíduos críticos para ligação entre SARS-CoV RBD e proteína ACE2 humana são indicados em caixas vermelhas, e os resíduos em contato com ACE2 são indicados em caixas amarelas. Fonte: Nature

Curiosamente, a análise filogenética de sequencias genéticas sinônimas apenas a partir da RBD revelou que a estrutura genética do pangolim de Guangdong é consistente com a do restante do genoma viral, em vez de ser o parente mais próximo da SARS-CoV-2.

Assim, outra possibilidade é que a similaridade dos aminoácidos que compõem o RBD dos coronavírus de pangolim de Guangdong e o SARS-CoV-2 seja devida à evolução convergente mediada seletivamente, e não à recombinação, embora seja difícil escolher entre esses cenários com dados atuais.

Esta observação é consistente com o fato de que a similaridade da sequência da ACE2 é maior entre humanos e pangolins (84,8%) do que entre humanos e morcegos (80,8% – 81,4%; Rhinolophus sp). De qualquer modo, a ocorrência de recombinação e/ou evolução convergente ressalta a importância do papel desempenhado pelos hospedeiros animais intermediários na emergência do vírus humano.

É importante ressaltar, no entanto, que todos os coronavírus de pangolim identificados até o momento carecem da inserção de um local de clivagem S1/S2 polibásico (característica que se sabe aumentar a patogenicidade e ritmo reprodutivo dos vírus) na proteína que distingue SARS-CoV-2 humano de betacoronavírus relacionados (incluindo RaTG13), e que pode ter ajudado a facilitar seu surgimento e rápida disseminação pelas populações humanas.

A compreensão do caminho evolutivo pelo qual esse novo coronavírus foi transferido para os seres humanos nos ajudará a combater a pandemia e a identificar ameaças futuras de outros coronavírus de outras espécies. O professor Holmes, co-autor do artigo ressaltou que “O papel que os pangolins desempenham no surgimento da SARS-CoV-2 ainda não esta claro e que é surpreendente que os vírus do pangolim contenham algumas regiões genômicas intimamente relacionadas a nós” (Science Daily, 2020).  Portanto, o artigo identifica os pangolins como possíveis hospedeiros intermediários para o novo vírus humano que surgiu.

Vale ressaltar então que nem todos os casos iniciais do COVID-19 estavam associados ao mercado e portanto, é possível que a história de emergência seja mais complicada.

O artigo diz que o vírus SARS-CoV-2 provavelmente se tornará mais um coronavírus endêmico na população humana e se esse grupo vital têm a capacidade de ultrapassar os limites das espécies e se adaptar a novos hospedeiros, é importante vigiá-los e assim torna-se mais fácil prever se mais surgirão no futuro.

Victor Rossetti

Palavras chave: Rossetti, NetNature, Coronavirus, RBD, ACE2, Pangolins, Morcegos, Evolução.

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Referências

Science Daily. The genetic quest to understand COVID-19. 2020
Science News. There’s no evidence the coronavirus jumped from pangolins to people. 2020
Tommy Tsan-Yuk Lam, Marcus Ho-Hin Shum, Hua-Chen Zhu, Yi-Gang Tong, Xue-Bing Ni, Yun-Shi Liao, Wei Wei, William Yiu-Man Cheung, Wen-Juan Li, Lian-Feng Li, Gabriel M. Leung, Edward C. Holmes, Yan-Ling Hu, Yi Guan. Identifying SARS-CoV-2 related coronaviruses in Malayan pangolinsNature, 2020