Revelando os segredos do vírus da COVID19: O marco do sequenciamento do genoma por Jaqueline Goes
Antônio Pereira Ribeiro Arantes, Christopher Santos Silva, Ericke Cardoso Oliveira, Gabriel Rodrigues Caldas Souza Aguiar, João Paulo Ribeiro Delfino, Júlia Lopes Granato, Maria Eduarda Souza, Vinicius Marx Silva Delgado
Graduandos do curso de Bioquímica (UFSJ-CCO)
v.1, n.2, 2023
Outubro de 2023
A pandemia do vírus SARS-CoV-2 (pandemia Covid19), emergiu no final de 2019 e teve o seu auge no início de 2020 [1], envolvendo praticamente todo o mundo e criando uma situação de pânico e medo nos seres humanos. A pandemia causou cerca de 15 milhões de mortes no planeta, de acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS) [2]. Em virtude dos acontecimentos iniciou-se um árduo trabalho para o sequenciamento do genoma do vírus, buscando uma maior compreensão sobre o mesmo, uma forma de contenção e de tratamento.
O SARS-CoV-2 é um vírus pertencente à família dos Coronavírus (que apresentam características compartilhadas como o fato de causarem doenças respiratórias em seres humanos e demais animais) sendo o mesmo responsável pela doença denominada Covid19 [3]. Decorrente de tamanha confusão e a falta de uma profunda compreensão sobre esta doença, surgiu-se a necessidade de um estudo mais aprofundado sobre o seu agente causador (o SARS-CoV-2): especialmente no que se refere à sua composição [4]. Nesse momento a biologia molecular se fez mais que presente, visto que ela oferece técnicas para o estudo da vida em nível molecular, entendendo não só como a informação que define cada organismo é guardada como também interpretada e convertida em resposta a uma dada situação.
A biologia molecular dedica atenção, por exemplo, a uma molécula conhecida como DNA, ou ácido desoxirribonucleico. Esta molécula, no organismo humano, existe em cada célula, guardando informações essenciais para a existência e manutenção de vida. O conteúdo total desta informação na célula humana é conhecido como genoma humano. Cada trecho importante desta molécula, contendo informações capazes de influenciarem em uma dada característica específica que pode ser herdada de geração a geração, é chamado de gene. Logo, a composição do DNA e como os genes estão distribuídos pelo genoma são importantes para quem se dedica à biologia molecular [5].
Toda a informação do genoma é escrita através da variação de quatro estruturas chamadas bases nitrogenadas, que fazem parte da constituição do DNA: Timina (T), Guanina(G), Citosina(C) e Adenina(A). No entanto, o SARS-CoV-2 é um vírus cujo material genético não é feito de DNA, e sim de RNA (ácido ribonucleico) no qual as informações do genoma são construídas usando as bases nitrogenadas Guanina(G), Citosina(C) e Adenina(A), assim como no DNA, mas no lugar de Timina, tem-se Uracila (U) [4,5] (Figura 1).
Para saber-se a sequência em que As, Ts, Cs e Gs aparecem no genoma de um organismos, a principal técnica empregada chama-se sequenciamento de DNA. Para se sequenciar todo o genoma pode levar-se meses para obter a precisão desejada no resultado. Para sequenciar um genoma de RNA, no entanto, é ainda mais complicado, visto que ele precisa ser integrado em estruturas de DNA para então poder ser feito o seu sequenciamento [4]. No entanto, com o auxílio de uma tecnologia chamada “MinION”, pesquisadores brasileiros conseguiram esse marco histórico fazendo todo o sequenciamento do vírus da Covid19 em 48 horas apenas após o primeiro caso da doença no Brasil [4].
Figura 1: Bases nitrogenadas do DNA e do RNA.
Fonte: Traduzida de https://i.stack.imgur.com/61mZW.png
Essa técnica utilizada se dá por meio da passagem da fita de informação contendo as bases nitrogenadas (U, C, G, A) por uma membrana sintética com poros muito pequenos (na escala de bilionésimos de metro) proteicos. Essa membrana possui um pequeno sensor para alterações de carga elétrica; à medida que bases nitrogenadas diferentes atravessam a barreira, elas provocam alterações características nestas cargas que são detectadas pelo sensor. Assim, em tempo real um equipamento do tamanho de um pendrive envia informações aos pesquisadores de qual base nitrogenada (U, C, G ou A) acabou de passar pela membrana naquele momento. Assim sendo, reunindo as informações com o passar do tempo é possível saber como estas bases se organizam em sequência no genoma do vírus SARS-CoV-2 [4].
Jaqueline Goes de Jesus (que é atualmente pesquisadora e professora da Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública), assumiu a liderança de uma equipe que, em um esforço em conjunto, conseguiu desvendar a sequência do genoma do SARS-CoV-2 em tempo recorde [6]. Esse sequenciamento rápido e de forma exemplar trouxe o destaque para as instituições de pesquisa brasileira, além de permitir o compartilhar dessas informações com o restante do mundo, o que colaborou para o desenvolvimento de métodos eficientes de contenção e vacinas contra os vírus, assim como novos métodos de diagnóstico de infectados [6].
A partir desse sequenciamento e do avançar das informações disponíveis sobre o vírus, surgiu a possibilidade de criação de novos kits diagnóstico e das vacinas contra a Covid19 [7] como a CoronaVac (que foi desenvolvida por uma empresa chinesa biofarmacêutica Sinovac Biotech e que foi então produzida aqui no Brasil pelo Instituto Butantan, em São Paulo).
Jaqueline Goes e sua equipe de pesquisadores, realizaram sem dúvidas um trabalho notável do sequenciamento do genoma do vírus, além de compartilharem seus dados obtidos com o restante do mundo. A ciência e os centros de pesquisa se fazem cada vez mais presentes e necessários na sociedade a cada desafio a que somos submetidos, como foi o caso da pandemia. Esse sequenciamento permitiu identificar a ordem das bases nitrogenadas do RNA do vírus [8], um avanço crucial para possibilitar o desenvolvimento de métodos de diagnóstico rápidos e precisos e vacinas como meios de proteção contra as formas graves e letais da doença causada pelo vírus.
Referências Bibliográficas
[1] Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS). Histórico da pandemia de COVID-19. Disponível através do link: https://www.paho.org/pt/covid19/historico-da-pandemia-covid-19. Acesso em: 01 out. 2023.
[2] Grimley N, et al. Número real de mortes por covid no mundo pode ter chegado a 15 milhões, diz OMS. Disponível através do link: https://www.bbc.com/portuguese/internacional-61332581#:~:text=Vídeos-,Número%20real%20de%20mortes%20por%20covid%20no%20mundo%20p ode,a%2015%20milhões%2C%20diz%20OMS&text=A%20pandemia%20de%20covid-19,um%20período%20de%20dois%20anos. Acesso em: 22 set. 2023.
[3] Instituto Butantan. Qual a diferença entre SARS-CoV-2 e Covid-19? Prevalência e incidência são a mesma coisa? E mortalidade e letalidade?. Disponível através do link: https://butantan.gov.br/covid/butantan-tira-duvida/tira-duvida-noticias/qual-a-diferenca-entre-sars-cov-2-e-covid-19-prevalencia-e-incidencia-sao-a-mesma-coisa-e-mortalidade-e-letalidade. Acesso em: 22 set. 2023.
[4] Araujo, G. Novo coronavírus e o sequenciamento genético. Disponível através do link: https://www.microbiologia.ufrj. br/portal/index.php/en/extensao-2/informe-da-extensao/978-novo-coronavirus-e-o-sequenciamento-genetico. Acesso em: 22 set. 2023.
[5] Lima, LM. Conceitos Básicos de Técnicas em Biologia Molecular. 1ª ed. Campina Grande, PB: Embrapa, 2008. 28 p. Disponível através do link: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/278102/1/DOC191.pdf. Acesso em: 22 set. 2023..
[6] Veloso, J. A doutora formada na UFBA que liderou o primeiro sequenciamento genético do coronavírus no Brasil. Disponível através do link: https://www.edgardigital.ufba.br/?p=16386. Acesso em: 22 set. 2023.
[7] Tadeu, R. Vacinação Covid-19: Coronavac e Astrazeneca/Oxford. Disponível através do link: https://coronavirus.saude.mg.gov.br/blog/229-vacinacao-coronavac-astrazeneca-oxford. Acesso em: 22 set. 2023.
[8] Araújo, G. Coronavírus: entenda a importância do sequenciamento genético. Disponível através do link: https://ufmg.br/comunicacao/ noticias/coronavirus-entenda-o-que-e-e-qual-a-importancia-do-sequenciamento-genetico. Acesso em 22 set. 2023.