Por que os cientistas acreditam que o SARS-CoV-2 COVID-19 teve origem nos morcegos e nos pangolins? - Exercício prático

Antes de começarmos, eu gostaria de deixar claro alguns importantes detalhes do “porquê” os cientistas estudaram e analisaram uma determinada região do RNA viral e de coronavírus de determinados animais para este estudo. Betacoronavírus são registrados para morcegos, pangolins, ratos, coelhos, camelos e diversos animais, como os seres humanos (se você não sabia, houve outras epidemias de coronavírus no mundo como a SARS-CoV, em 2002, e a MERS, em 2014; Clique e veja sobre SARS-CoV  e MERS).

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• Evidências indicam que as proteínas do SARS-CoV-2 COVID-19 parecem otimizadas para ligação ao receptor humano ACE2 e sua proteína Spike possui um local de clivagem funcional polibásico (furina) no limite S1 – S2 através da inserção de 12 nucleotídeos (levando a aquisição de três glicanos ligados ao O em torno do local), o que pode ser relacionado a proteção do determinante antigênico (algo ainda não confirmado pela ciência). O sitio de clivagem polibásica presente na proteína Spike permitiu, por exemplo, que os coronavírus da MERS infectassem células humanas de modo eficiente. Resumindo, a proteína Spike é importante para a capacidade de ação do vírus.

• Como muitos casos iniciais de COVID-19 foram vinculados ao mercado de Hunan em Wuhan (China), é possível que uma fonte animal estivesse presente nesse local. Dada a semelhança do SARS-CoV-2 COVID-19 com outros coronavírus do tipo SARS-CoV, é provável que os morcegos serviram como hospedeiros. No entanto, outros coronavírus que infectaram os seres humanos geralmente passaram para hospedeiros intermediários (e.g. camelos na MERS) em vez do contato direto.

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• Pangolins são mamíferos presentes na Ásia e na África que estão ameaçados de extinção (caso não saiba o que é um pangolim, clique aqui!; IUCN, 2020). As escamas do pangolim são usadas na medicina tradicional chinesa e sua carne é considerada uma iguaria entre alguns ultra-ricos na China e no Vietnã (National Geographic, 2020).

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• Zou e colaboradores (2020) demonstraram que o genoma do SARS-CoV-2 COVID-19 foi ~96% idêntico a um tipo de coronavírus de morcego (BatCoV RaTG13) e concluíram que a provável origem do vírus foram dos morcegos. Por outro lado, Zhang e colaboradores (2020) apresentaram que coronavírus isolados de pangolins possuíam até 91.02% de seus materiais genéticos idênticos ao genoma SARS-CoV-2 COVID-19, porém nas regiões da proteína Spike estes eram mais similares ao SARS-CoV-2 COVID-19 do que dos morcegos. ​

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Visto estas informações, os autores compararam o genoma do SARS-CoV-2 COVID-19 com os genomas de SARS-CoV e dos betacoronavírus de morcegos e de pangolim, para tentar avaliar a possível origem. Os autores deram ênfase justamente a proteína Spike, visto sua importância para a infecção em humanos.

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 Passo 1: Obtenção das sequências

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• Para comparar as sequências dos coronavírus temos que obtê-las. Em laboratório, cientistas sequenciaram o RNA de diversos coronavírus e depositaram no GenBank, o banco de dados de sequências genéticas gerido pelo o National Center for Biotechnology Information (NCBI) dos Estados Unidos.

• Para obter as sequências basta acessar os registros de genomas depositados. Abaixo, segue os links de 5 genomas utilizados no artigo referência “The proximal origin of SARS-CoV-2”. Apenas o genoma do coronavírus de pangolim será utilizado de outra fonte para facilitar o acesso (o resultado será o mesmo).

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Para facilitar as análises, eu forneço as sequências já traduzidas dos aminoácidos para o gene Spike nesta janela.

CLIQUE AQUI

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Para copiar as sequências, clique e mantenha segurado o botão esquerdo do mouse no primeiro caracter das sequências, ">", do texto ">MN908947_CoV2....". Arraste o ponteiro selecionando até o último caracter, que será "T", do texto "...VKLHYT". Com as sequências selecionadas clique no botão direito do mouse sobre a seleção e clique em “Copiar” (ou aperte o famoso “ctr-c” nas sequências) (veja abaixo).