Estudo propõe que variante Omicron pode ser derivada da recombinação de duas linhagens iniciais de SARS-CoV-2 PANGO
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| Estudo: Omicron: uma quimera de duas linhagens iniciais de SARS-CoV-2 |
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A pandemia da doença de coronavírus 2019 (COVID-19) continua a ameaçar a saúde pública global com o surgimento de novas variantes de SARS-CoV-2 ao longo do tempo. O SARS-CoV-2 Omicron é a última variante preocupante (VOC) detectada pela primeira vez em novembro de 2021.
O SARS-CoV-2 é um vírus de ácido ribonucleico (RNA) geneticamente diverso, de fita simples, não segmentado e de sentido positivo e evolui continuamente, adquirindo características aprimoradas. A proteína spike (S) do SARS-CoV-2 é crucial para a fixação viral e a entrada nas células hospedeiras e também é o principal alvo de anticorpos, vacinas e medicamentos inibidores de entrada.
Estudos anteriores envolvendo coronavírus (CoVs) intimamente relacionados ao SARS-CoV-2 mostraram que ele ganhou a capacidade de infectar humanos devido à recombinação na sequência da proteína S, indicando que os eventos de recombinação devem ser vigiados para identificar variantes antes que causem infecções generalizadas.
O estudo
No presente estudo, os pesquisadores investigaram se a variante Omicron resultou da recombinação entre duas linhagens iniciais de SARS-CoV-2 PANGO (BA.1 e B.35). A equipe obteve um conjunto de quase 4.200 sequências de genoma completo de SARS-CoV-2 da iniciativa global de compartilhamento de todos os repositórios de dados da gripe (GISAID) e do Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia (NCBI) que se enquadram em 1.263 linhagens PANGO, incluindo 29 linhagens de variantes de interesse do SARS-CoV-2 (VOIs), variantes sob monitoramento (VUMs) e VOCs.
Inicialmente, as sequências foram filtradas com base na extensão da conclusão do sequenciamento que rendeu cerca de 2609 sequências. Os autores selecionaram essas sequências para identificar aquelas com eventos de recombinação putativos e as selecionaram para análise posterior. Usando SARS-CoV-2/human/USA/UT-UPHL-211211887190/2021 como uma sequência de consulta, os pesquisadores procuraram eventos de recombinação com o programa de detecção de recombinação (RDP) e os verificaram com o pacote SimPlot Program.
Descobertas
Os autores observaram que na origem e evolução da variante SARS-CoV-2 Omicron, pelo menos um evento de recombinação ocorreu. A cepa SARS-CoV-2/human/USA/COR-21-434196/2021 da linhagem BA.1 PANGO foi identificada como o principal pai/fonte da quimera, enquanto a cepa SARS-CoV-2/human/IRN/ A cepa Ir-3/2019 (da linhagem B.35) serviu como fonte menor. As sequências do progenitor menor hibridaram na variante Omicron entre os sítios de nucleótidos 21593-23118.
Esta sequência quimérica codifica 144-505 aminoácidos da proteína S e abriga muitas mutações, como N211I, L212V, V213R, R214E, deleção215P, deleção216E, R346K, S371L, S373P, S375F, K417N, N440K, G446S, S477N, T478K, E484A , Q493R, G496S, Q498R, N501Y e Y505H. Observou-se que estas substituições são observadas dentro do domínio N-terminal (NTD) do domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína S.
Com base na frequência de isolamento das bases de dados GISAID e NCBI, a linhagem BA.1 é considerada uma linhagem de média ou alta circulação formando cerca de 4,17% do total de sequências SARS-CoV-2 no repositório GISAID. Em contraste, a linhagem B.35 é rara, constituindo apenas 0,0019% das sequências de GISAID.
Além disso, os pesquisadores relatam que a linhagem BA.1 não é descendente ou sub-linhagem da variante Omicron, mas a linhagem parental que se recombinou com a linhagem B.35 para formar o presente Omicron VOC. Foi proposto que, apesar do surgimento das linhagens BA.1 e B.35 na fase inicial do surto de COVID-19, a quimera das duas linhagens não ocorreu até que a frequência da linhagem B.35 em circulação fosse alto o suficiente para permitir o evento de recombinação.
Conclusões
Os resultados do presente estudo revelaram que o aparecimento da variante SARS-CoV-2 Omicron é uma consequência da recombinação entre as linhagens BA.1 e B.35 PANGO, que surgiram nas fases iniciais do surto de COVID-19. Observou-se que a recombinação sozinha resultou em 22 substituições de aminoácidos do Omicron VOC, incluindo 16 mutações na chave RBD da proteína S.
O alto número de mutações no Omicron é preocupante, pois conferem maior transmissibilidade e afinidade de ligação à enzima conversora de angiotensina 2 humana (hACE2) e características de escape imune. Além disso, a eficiência reduzida de vacinas e anticorpos terapêuticos disponíveis também foi relatada para infecções causadas por Omicron.
Para resumir, o evento de recombinação é fundamental para a evolução e diversidade dos coronavírus, pois permite que os vírus se adaptem a novos ambientes de hospedeiros e superem a pressão de seleção. Portanto, as medidas de pesquisa e saúde pública devem se concentrar nessas descobertas e direcionar os eventos de recombinação para evitar o surgimento de cepas mais novas de SARS-CoV-2 no futuro.
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