Autora: Mellanie F. Dutra (@mellziland)
Revisão: Melissa Markoski (@melmarkoski)
Rute Maria Gonçalves de Andrade(@rutemga2)
Artigo de referência: https://www.pnas.org/content/early/2020/08/20/2010146117 e https://www.ucdavis.edu/news/genomic-analysis-reveals-many-animal-species-may-be-vulnerable-sars-cov-2-infection
Recentemente, um estudo publicado na revista científica PNAS apontou a possibilidade de outras espécies animais, além da espécie humana, serem suscetíveis ao novo coronavírus, o SARS-CoV-2. Para chegar a esta conclusão, os pesquisadores se valeram do que chamamos de análise genômica, ou seja, a análise da sequência de determinado alvo de interesse no material genético de cada uma das 410 espécies selecionadas para o estudo . O alvo em questão foi o receptor da enzima conversora de angiotensina 2, ou ACE2, um velho conhecido da pandemia da COVID-19. Para quem não está familiarizado com o papel da ACE2, recomendamos a leitura e visualização da figura 1 desse texto publicado pela nossa Rede.
O receptor ACE2 é frequentemente encontrado em uma variedade de tecidos, concentrando-se, principalmente, na mucosa que reveste o nariz, boca e pulmões. Na espécie humana, 25 aminoácidos da proteína ACE2 são importantes para o vírus se ligar e entrar nas células. Ao analisar cada componente da sequência de 25 aminoácidos da ACE2 em humanos contra as sequências de 410 animais em bancos de dados disponíveis, os pesquisadores consideraram que: 1) Os animais com todos os 25 resíduos de aminoácidos correspondentes à proteína humana correm o maior risco de contrair SARS-CoV-2 via ACE2, e 2) O risco diminui quanto mais os resíduos de ligação de ACE2 da espécie diferem dos humanos.
Ao realizar essa análise e, considerando as afirmativas acima, cerca de 40% dos animais considerados potencialmente suscetíveis ao SARS-CoV-2 estão classificados como “criticamente ameaçados e “ameaçados” de extinção pela União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN) e podem ser especialmente vulneráveis à transmissão de homem para animal. Apenas os mamíferos caíram nas categorias de suscetibilidade média a muito alta, sendo apenas os primatas da Parvordem Catarrhini (macacos do velho mundo) na categoria muito alta, sugerindo que eles apresentam alto risco de infecção por SARS-CoV-2. Exemplos dessa espécie são o gorila das planícies ocidentais, o orangotango de Sumatra e o gibão de bochecha branca do norte. Ainda, segundo a pesquisa, animais domésticos, como gatos, gado e ovelhas, apresentaram risco médio, e cães, cavalos e porcos apresentaram baixo risco de ligação de ACE2.
Exemplo de primatas da Parvordem Catarrhini . Retirado de https://www.britannica.com/animal/catarrhine
Além disso, o estudo investigou se alguma alteração nessa sequência de 25 aminoácidos (as moléculas que constituem as proteínas) poderia interromper a ligação da proteína Spike do vírus com o receptor ACE2 das células potencialmente hospedeiras. Para isso, os pesquisadores, a partir da sequência de aminoácidos, criaram, no computador, uma estrutura-modelo do receptor ACE2 de cada animal das espécies analisadas. Ao colocar a estrutura da ACE2 com a proteína Spike “modelada” do novo coronavírus para se analisar se haveria interação, foi possível observar o grau dessa ação, ou seja, se elas tinham alta ou baixa afinidade entre si. Sabemos que alterar a sequência de aminoácidos pode ter um impacto importante na forma que a proteína vai resultar. Isso ocorre porque cada molécula que compõe os aminoácidos interage entre si para formar a sua estrutura tridimensional e, dependendo da modificação, pode gerar uma estrutura diferente. Essa estrutura tridimensional é muito importante, principalmente no caso em que uma proteína se liga a um receptor (ex.: Spike no ACE2). Se o receptor mudar sua estrutura, nem que seja algo bem pontual como o formato do encaixe para receber a proteína Spike, por exemplo, poderá ser o suficiente para impedir que ela se ligue, ou que permaneça ligada tempo suficiente para o vírus conseguir entrar na célula.
Sendo assim, os pesquisadores descobriram um número de alterações que são desfavoráveis para a ligação da proteína Spike no receptor ACE2, o que está correlacionado com a pontuação que aquele animal terá enquanto suscetível. Por exemplo, se este animal apresentar uma ou muitas dessas alterações, provavelmente a pontuação de susceptibilidade dele será menor do que um que tenha a sequência igual àquela da espécie humana (daí tendo uma pontuação alta de suscetibilidade). Além disso, outro dado interessante foi em relação aos morcegos, pertencentes a ordem Chiroptera. Os morcegos apresentam uma probabilidade muito alta de ter alterações (ou mutações) nessa sequência de 25 aminoácidos do receptor ACE2, o que chamamos de “evolução acelerada”, sugerindo que existem modificações evolutivas que podem estar ocorrendo devido a interação deles com vírus similares ao SARS-CoV-2. Isso suporta a hipótese de que os morcegos estão evoluindo para tolerar esses vírus em seus organismos. Alguns pesquisadores propõem que o SARS-CoV-2 provavelmente se originou em uma espécie de morcego, mas ainda não se sabe se os morcegos transmitiram diretamente o novo coronavírus aos humanos ou se ele passou por um hospedeiro intermediário, mas o estudo apóia a idéia de que um ou mais hospedeiros intermediários estariam envolvidos. Roedores, pangolins e outros animais que não mamíferos podem ser possíveis candidatos.
Independentemente da suscetibilidade mostrada pelo estudo, análises futuras devem esclarecer o risco real dessas espécies em relação ao SARS-CoV-2. Há vários fatores que também podem influenciar esse risco, como por exemplo o próprio nível de contato que cada uma das espécies tem com a espécie humana, proporcionando a exposição ao vírus. Entretanto, os autores recomendam cautela contra a interpretação dessa suscetibilidade prevista para os animais com base nos resultados computacionais, observando que os riscos reais só podem ser confirmados com dados experimentais. Entidades que forneceram material genético para o estudo, como o Zoológico de San Diego, fortaleceram programas para proteger espécies animais, além dos seres humanos. A lista completa dos animais pode ser acessada aqui.
