Estudo genético revela que humanidade enfrentou epidemia de coronavírus há 20 mil anos

Publicação: 6 de julho de 2021

Pesquisa identificou genes que interagem com o vírus no DNA de povos ancestrais da região Leste do continente Asiático

Pesquisadores encontraram evidências de que a epidemia foi devastadora o suficiente para deixar uma marca evolutiva no DNA das pessoas vivas atualmente. Eles usaram o maior banco de dados públicos de variações genéticas humanas comuns

Desde janeiro de 2020, a crescente proliferação do novo Coronavírus transformou-se em um dos maiores desafios da humanidade. Nos últimos 20 anos, foram reportadas três graves epidemias causadas por vírus da família Coronaviridae: síndrome respiratória aguda grave (SARS), que apareceu na China e matou mais de 800 pessoas em todo o mundo entre 2002 e 2003; síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS), que surgiu na Arábia Saudita em 2012 e matou mais de 850 pessoas; e SARS-CoV-2, que já matou mais de 4 milhões de pessoas no mundo. Na busca incessante por informações concretas sobre a origem da atual pandemia, um estudo publicado no final de junho no periódico Current Biology intitulado ”An ancient viral epidemic involving host coronavirus interacting genes more than 20,000 years ago in East Asia” revelou que essa família viral já é conhecida antiga da humanidade.

Os cientistas estudaram a evolução do genoma humano e identificaram vestígios de uma grande epidemia de coronavírus que eclodiu há 20 mil anos no Leste Asiático, região que compreende China, Japão, Mongólia, Coreia do Norte, Coreia do Sul e Taiwan, e deixou rastros no DNA de pessoas da China, do Japão e do Vietnã. Os pesquisadores utilizaram dados do Projeto 1.000 Genomas, o mais detalhado catálogo sobre a variação genética humana já criado e analisaram as mudanças nos genes codificantes das proteínas que interagem com o vírus Sars-CoV-2. Então, sintetizaram tanto as proteínas desse coronavírus quanto outras que são comuns em seres humanos e notaram que as amostras davam sinais de como o agente infeccioso invade as células humanas. E assim descobriram que os povos ancestrais do Leste Asiático sofreram de uma doença causada por um vírus semelhante ao que causa a COVID-19.

Para a realização do estudo, os pesquisadores aplicaram análises computacionais aos genomas de mais de 2.500 pessoas de 26 populações em todo o mundo e encontraram assinaturas em 42 genes humanos diferentes. Esses sinais estavam presentes em apenas cinco populações, todas do Leste Asiático, a provável pátria ancestral da família dos coronavírus. Isso sugere que os ancestrais dos asiáticos orientais modernos foram inicialmente expostos aos coronavírus há cerca de 20 mil anos.

O professor de biologia da Universidade de Queensland e líder da pesquisa que descobriu a epidemia ancestral, Dr. Kirill Alexandrov, explica que todos os genomas constantemente acumulam mutações, a maioria é inofensiva e não leva a nenhuma mudança de função dos genes que afetam. “Podemos olhar para a taxa de mutação como um relógio genético em um constante tique-taque. No entanto, quando há uma pressão de seleção, o relógio de alguns genes começa a funcionar muito mais rápido à medida que acumula mutações vantajosas. Isso acontece devido ao fato de que pessoas com mutações ‘úteis’ em seus genes sobrevivem melhor em uma pandemia do que indivíduos sem tais mutações. Como resultado, essas mutações adaptativas se acumulam na população. Ao comparar um número muito grande de genomas humanos sequenciados foi mostrado que >20000 dos relógios de muitos genes humanos que o SARS‐CoV‐2 está usando para manipular células humanas começaram a funcionar mais rápido simultaneamente, provavelmente isso indica que houve uma pandemia viral causada por um vírus semelhante”, detalha o professor.

Olhar para o passado em busca de pistas sobre o futuro

Desvendar a história evolutiva de surtos de coronavírus anteriores pode oferecer pistas sobre como responder a futuras pandemias. Questionado se as descobertas podem ajudar a combater a atual pandemia, o Dr. Alexandrov argumenta que o estudo mostra os genes que provavelmente serão essenciais para a capacidade do vírus de invadir e subverter células humanas e que estas informações podem ser exploradas para o desenvolvimento de terapias antivirais. Ele lembra ainda que o estudo enfatiza indiretamente a importância da vacinação já que a antiga pandemia durou centenas de anos. Além disso, ao descobrir os genes afetados por surtos virais históricos, a pesquisa aponta para a promessa de análises genéticas evolutivas como uma nova ferramenta para combater crises futuras. Isso permite compilar uma lista de vírus potencialmente perigosos e, em seguida, desenvolver diagnósticos, vacinas e medicamentos para o caso de seu retorno. Ao obter informações sobre os antigos inimigos virais, a comunidade científica avança na compreensão sobre como o genoma humano se adaptou aos vírus e como conseguiu convertê-los em aliados do processo evolutivo.

Há 20 mil anos não havia conhecimento médico, política de saúde pública, vacinas ou resposta global coordenada para enfrentar uma epidemia. Então como a humanidade superou o coronavírus? Na opinião do Dr. Alexandrov, provavelmente, ao longo de centenas de anos de epidemia, a população do leste Asiático se adaptou à doença e tornou-se mais branda e, presumivelmente, resultou na diminuição das cargas virais. Isso, talvez, em combinação com fatores ambientais levou a uma terminação natural da pandemia. Ou seja, enquanto a doença se alastrava, uma seleção natural evolutiva acabou favorecendo genes humanos com mudanças adaptativas favoráveis. Possivelmente, isso fez com que a enfermidade atingisse a população de modo menos grave ao decorrer do tempo.

Para o Dr. Alexandrov, a relevância deste estudo se dá ao fornecer a metodologia para análise de pandemias graves, além de dar uma visão sobre o impacto da atual pandemia de coronavírus na população. “Além disso, o estudo nos deixou algumas mensagens importantes: no passado ocorreram grandes e duradouras pandemias de coronavírus que levaram a um grande número de mortes na população; é possível identificar e validar experimentalmente mecanismos moleculares de antigas pandemias”, ressalta. Ao desenvolver melhor percepção sobre os antigos inimigos virais, a equipe ganhou ainda a compreensão sobre como os genomas de diferentes populações humanas se adaptaram aos vírus e concluiu que no decorrer da epidemia, a seleção natural favoreceu genes que se adaptaram à doença, o que provavelmente levou a efeitos menos severos.

Perguntado se foram encontradas evidências de que o vírus envolvido no antigo surto invadiu as células de forma semelhante ao SARS-CoV-2, o professor atenta que ambos os vírus usaram um conjunto sobreposto de genes e, portanto, provavelmente estão relacionados. No entanto, isso é uma prova circunstancial e não direta. A compreensão sobre como se dá a interação entre o vírus e a célula hospedeira é fundamental para o desenvolvimento de medicamentos contra a Covid-19, sejam eles para prevenção ou tratamento. Para saber mais sobre isso, os pesquisadores vasculharam os genes humanos buscando mutações que pudessem explicar contatos anteriores entre os coronavírus e os indivíduos da nossa espécie.

Ter essas informações antes da pandemia poderia ter adiantado alguns passos na disponibilização de melhores e mais diagnósticos, mais medicamentos de primeira linha, e talvez alguns testes iniciais para vacinas. Este foi um estudo internacional, interdisciplinar e interinstitucional que ganhou vida nos primeiros meses de pandemia. Contribuíram especialistas da Universidade do Arizona e da Califórnia, ambas nos Estados Unidos, e da Universidade de Adelaide, na Austrália.