À medida que o coronavírus se espalha pelo mundo, ele sofre mutações minúsculas e sutis. Essas mutações não são motivo de preocupação e, até agora, não parecem tornar o vírus mais ou menos perigoso. Mas os cientistas podem usar essas pequenas alterações para rastrear o vírus de pessoa para pessoa e de local para local.
“Se identificarmos um novo cluster de surto em um estado, e houver uma questão de saber se ele está relacionado a um cluster anterior ou não, as pequenas mudanças mutacionais podem ajudá-lo a descobrir se estão conectados”, diz Patrick Boyle, biólogo sintético na Ginkgo Bioworks.
O coronavírus é composto por cerca de 29.000 blocos de construção de material genético chamados nucleotídeos. Como outras empresas e laboratórios de biotecnologia, o Ginkgo possui a tecnologia para colher uma amostra do vírus e ler a sequência completa desses nucleotídeos. Na maior parte, a sequência será a mesma em cada amostra. Mas o vírus faz cópias de si mesmo em um hospedeiro humano e, às vezes, pode cometer erros – trocando um ou dois nucleotídeos por outro. A versão do vírus com essas alterações pode ser transmitida quando essa pessoa infectar outra pessoa.
O Ginkgo está redirecionando seus sistemas, que normalmente não sequenciam vírus, para analisar o maior número possível de amostras de coronavírus. O objetivo é ajudar a criar os mapas que mostram como o vírus passou de uma pessoa para outra. Eles esperam aumentar a escala para poder publicar a sequência genética completa de 10.000 amostras de vírus por dia.
Great job by @gingko. Viral sequencing isn’t just an academic exercise, it helps us understand how the virus is mutating and gives an estimate how many undiagnosed cases there are in a region.@trvrb and @nextstrain could benefit from this https://t.co/ZdvY7Z0qh4
— Balaji S. Srinivasan (@balajis) March 24, 2020
Apesar do número vertiginoso de casos de COVID-19, apenas um número limitado de amostras de vírus coletadas foi sequenciado na íntegra. Os cientistas têm mais sequências do estado de Washington do que em outros lugares. Conseqüentemente, eles sabem mais sobre a trajetória do surto em Washington do que sobre os surtos em outros estados.
Alguns desses dados genéticos são como Trevor Bedford, um virologista do Fred Hutchinson Cancer Research Center, conseguiu vincular um caso de COVID-19 diagnosticado em 27 de fevereiro em Washington a um caso diagnosticado no final de janeiro no estado – indicando que o vírus circulava localmente e não foi detectado durante todo esse tempo. Também mostrou que o caso de janeiro provocou um conjunto de doenças que se espalharam pela comunidade.
Outros estados estão começando a fazer o mesmo tipo de trabalho de detetive, usando sequências genéticas para ajudar a esclarecer seus surtos. Uma análise de nove amostras de vírus coletadas em Connecticut mostrou que algumas estavam relacionadas a vírus encontrados no estado de Washington, o que sugere que o coronavírus estava se espalhando internamente, não sendo trazido repetidamente de outros países. A análise ainda não foi revisada por pares ou publicada. Outra pesquisa preliminar examinou amostras de vírus do norte da Califórnia e descobriu que o coronavírus foi introduzido na área em vários pontos.
New preprint from the @NathanGrubaugh lab. Here we sequenced 9 SARS-CoV-2 genomes from early cases of COVID-19 in Connecticut. The majority of the genomes clustered with other sequences from the U.S., suggesting spread across the country (thread)https://t.co/jCeyC48ExS pic.twitter.com/WIauOEUenU
— Joseph Fauver (@JosephFauver) March 28, 2020
Um desafio na expansão do número de seqüências de vírus disponíveis, diz Boyle, é obter amostras de pacientes para análise. Laboratórios nos EUA e em outros países que estão executando testes para o vírus recebem centenas ou milhares de amostras de pacientes por dia. Mas o foco desses laboratórios é verificar uma amostra para ver se o coronavírus está lá – e o paciente tem COVID-19 – ou se não está. A ênfase em testar e diagnosticar pacientes é fundamental para rastrear a pandemia, afirma Boyle.
“O problema é que isso apenas fornece uma resposta positiva ou negativa”, diz ele. Os testes não fornecem nenhuma informação extra sobre o vírus específico em cada paciente. O Ginkgo planeja formar parceria com laboratórios de teste, para que eles possam examinar mais de perto o vírus em uma amostra de paciente após a conclusão do teste. Outros laboratórios e grupos em todo o mundo estão embarcando em projetos semelhantes: um consórcio de pesquisa no Reino Unido, por exemplo, tem mais de US$ 20 milhões em financiamento para sequenciar amostras. Boyle diz que Gingko está coordenando com alguns outros laboratórios interessados neste trabalho.
Eles também estão garantindo que possam acessar os produtos químicos e outros suprimentos necessários para executar a análise genética, diz Boyle. “Queremos garantir que nosso fluxo de suprimentos não esteja competindo com o fluxo de suprimentos que mantém os testes em execução”.
A expansão do número de sequências de coronavírus disponíveis dará aos cientistas uma imagem do surto nos EUA e em todo o mundo. Juntamente com os testes, é uma maneira dos cientistas acompanharem os movimentos do vírus – e ajudar a controlá-lo.
