O coronavírus pode às vezes deslizar seu material genético para os cromossomos humanos – mas o que isso significa?

Jon Cohen16 de dezembro de 2020, 18:30

Science ‘ COVID-19 (relatórios) apoiados pelo Pulitzer Center e o Heising-Simons Foundation.

Capa: O coronavírus pandêmico SARS-CoV-2 (mostrado acima) pode, sob certas condições, integrar seu material genético em células humanas, confundindo os testes de diagnóstico COVID-19. NIAID

Grifos nosso (GN) editor/curador

Pessoas que se recuperam de COVID-19 às vezes depois testam positivo para SARS-CoV-2, sugerindo que seu sistema imunológico não poderia evitar um segundo ataque do coronavírus OU que eles têm uma infecção persistente. 

Um estudo agora sugere uma explicação diferente em que o vírus se esconde em um lugar inesperado, o trabalho, relatado apenas em uma pré-impressão, sugere que o patógeno pandêmico tira uma página do HIV e de outros retrovírus e integra seu código genético – mas, mais importante, apenas partes dele nos cromossomos das pessoas, o fenômeno, se verdadeiro e frequente resultados enganosos, pode ter implicações profundas que variam de falsos sinais de infecção ativa a de estudos de tratamento com COVID-19.

O estudo atual apenas mostrou essa integração em uma placa de laboratório, embora também cite dados de sequência publicados de humanos infectados com SARS-CoV-2 que sugerem que isso aconteceu. 

Os autores enfatizam que seus resultados não implicam que o SARS-CoV-2 estabeleça residência genética permanente nas células humanas para continuar a bombear novas cópias, como o HIV faz

Outros cientistas estão divididos sobre a importância do novo trabalho e sua relevância para a saúde humana, e alguns são duramente críticos. “Há questões em aberto que teremos de resolver”, disse o biólogo molecular Rudolf Jaenisch, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), que liderou o trabalho.

Mesmo assim, alguns retrovirologistas veteranos estão fascinados. “Esta é uma análise molecular muito interessante e especulação com dados de apoio fornecidos”, diz Robert Gallo, que dirige o Instituto de Virologia Humana e olhou para a pré-impressão recém-postada a pedido da Science. “Não acho que seja uma história completa para ter certeza … mas do jeito que está, gosto e acho que vai dar certo. ”

Todos os vírus inserem seu material genético nas células que infectam, mas geralmente permanece separado do próprio DNA da célula, a equipe de Jaenisch, intrigada com relatos de pessoas com teste positivo para SARS-CoV-2 após a recuperação, se perguntou se esses resultados intrigantes refletiam algo como um artefato do ensaio de reação em cadeia da polimerase (PCR), que detecta sequências específicas de vírus em amostras biológicas, como nasais swabs, mesmo se estiverem fragmentados e não puderem produzir novos vírus. “Por que temos essa positividade, que agora se vê em todo lugar, muito depois de a infecção ativa ter desaparecido? ” diz Jaenisch, que colaborou com o laboratório de Richard Young do MIT.

Para testar se o genoma do RNA do SARS-CoV-2 poderia se integrar ao DNA de nossos cromossomos, os pesquisadores adicionaram o gene da transcriptase reversa (RT), uma enzima que converte o RNA em DNA, para células humanas e cultivaram as células modificadas com SARS- CoV-2. 

Em um experimento, os pesquisadores usaram um gene RT do HIV, eles também forneceram RT usando sequências de DNA humano conhecidas como elementos LINE-1, que são remanescentes de infecções retrovirais antigas e constituem cerca de 17% do genoma humano. As células que fabricam qualquer uma das formas da enzima levaram a que alguns pedaços do RNA do SARS-CoV-2 fossem convertidos em DNA e integrados aos cromossomos humanos, relata a equipe em seu preprint publicado no bioRxiv em 13 de dezembro.

Se as sequências LINE-1 naturalmente produzem RT em células humanas, a integração SARS-CoV-2 pode acontecer em pessoas que têm COVID-19, isso também pode ocorrer em pessoas co-infectadas com SARS-CoV-2 e HIV. 

Qualquer situação pode explicar a detecção de vestígios remanescentes de material genético do coronavírus em pessoas que não apresentam mais uma infecção verdadeira pela PCR, e pode confundir os estudos de tratamentos COVID-19 que dependem de testes de PCR para medir indiretamente as alterações na quantidade de SARS-CoV-2 infeccioso no corpo.

David Baltimore, virologista do California Institute of Technology que ganhou o Prêmio Nobel descoberta da por seu papel na RT, descreve o novo trabalho como “impressionante” e as descobertas como “inesperadas“, mas ele observa que Jaenisch e seus colegas mostram apenas fragmentos de Integração do genoma do SARS-CoV-2. “Como são todos pedaços do genoma coronaviral, não podem levar a RNA ou DNA infecciosos e, portanto, é provavelmente biologicamente um beco sem saída”, diz Baltimore. “Também não está claro se, nas pessoas, as células que abrigam as transcrições reversas permanecem por muito tempo ou morrem. O trabalho levanta muitas questões interessantes. ”

A virologista Melanie Ott, que estuda o HIV no Instituto Gladstone de Virologia e Imunologia, diz que as descobertas são “bastante provocativas“, mas precisam de um acompanhamento completo e confirmação. “Não tenho dúvidas de que a transcrição reversa pode acontecer in vitro com condições otimizadas”, diz Ott. Mas ela observa que a replicação do RNA do SARS-CoV-2 ocorre em compartimentos especializados no citoplasma. “Se isso acontece em células infectadas e … leva a uma integração significativa no núcleo da célula é outra questão. ”

O retrovirologista John Coffin, da Tufts University, chama o novo trabalho de “verossímil”, observando que evidências sólidas mostram que a RT LINE-1 pode permitir que o material viral se integre nas pessoas, mas ele ainda não está convencido. A evidência de sequências de SARS-CoV-2 em pessoas, diz Coffin, “deveria ser mais sólida”, e os experimentos in vitro conduzidos pela equipe de Jaenisch carecem de controles que ele gostaria de ter visto. “No geral, duvido que o fenômeno tenha muita relevância biológica, apesar das especulações dos autores”, diz Coffin.

Zandrea Ambrose, retrovirologista da Universidade de Pittsburgh, acrescenta que esse tipo de integração seria “extremamente raro” se de fato acontecesse. Ela observa que os elementos do LINE-1 no genoma humano raramente estão ativos. “Não está claro qual seria a atividade em diferentes tipos de células primárias infectadas pelo SARS-CoV-2”, diz ela.

Um crítico particularmente severo do Twitter, um pesquisador de pós-doutorado em um laboratório especializado em retrovírus, chegou ao ponto de chamar as conclusões do preprint de “uma afirmação forte, perigosa e amplamente sem suporte”. Jaenisch enfatiza que o artigo afirma claramente que a integração que os autores acham que acontece não poderia levar à produção do SARS-CoV-2 infeccioso. “Vamos supor que possamos realmente resolver essas críticas totalmente, o que estou tentando fazer”, diz Jaenisch. “Isso pode ser algo com que não se preocupar. ”

Doi: 10.1126 / science.abg2000

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