Rastreando os coronavírus usando as mutações genéticas

Sou virologista, com doutorado em Biologia Computacional: uso programas de computador para estudar como os vírus mudam ao longo do tempo, ou seja, como eles evoluem por meio de mutações. Usando informações sobre mutações, estudo como os vírus se espalham entre cidades, estados, países e continentes. Atualmente tenho usado informações de mutações nos genes dos coronavírus para rastrear onde esses vírus estão, e por onde se espalham a medida que a pandemia avança aqui nos Estados Unidos. Faço isso usando o nextstrain, um conjunto de ferramentas computacionais utilizado para rastrear o coronavírus mundialmente.

Este texto foi inspirado pelas ilustrações publicadas neste artigo do Finantial Times, que foram traduzidas para o Português nas imagens abaixo.

✹ Como é possível rastrear o coronavírus??
Cada vírus tem um conjunto de genes (um genoma) gravado no material genético deles (no DNA ou RNA). Ao entrar no nosso corpo, os vírus fazem cópias desses genes, e nesse processo acontecem erros de cópia: as mutações genéticas. O coronavírus, por exemplo, acumula 2 ou 3 mutações por mês, em média. Estas mutações passam de uma geração do vírus para a outra, e ficam marcadas nos genes. Quando você está infectado, e passa seus vírus para outra pessoa, os vírus dessa pessoa terão praticamente as mesmas mutações dos seus vírus. Quando usamos computadores para comparar as mutações de vários vírus, podemos agrupá-los em “famílias”, com base nas mutações: vírus “avós”, vírus “pais”, vírus “filhos”, vírus “netos”, centenas ou milhares de gerações agrupadas em estruturas chamadas árvores filogenéticas.

✹ De que forma rastrear os vírus ajuda a combatê-lo?
Usando as mutações genéticas que os vírus tem, assim como suas datas e locais de coleta, podemos não só agrupá-los numa árvore filogenética, como também podemos estimar onde e quando os ancestrais desses vírus provavelmente estavam dias, meses ou anos atrás. Se coletamos e registramos as mutações virais toda semana, dia após dia, podemos identificar cadeias de transmissão viral quase em tempo real, saber quando o vírus chegou numa região, e de onde ele provavelmente veio. Com isso, medidas de contenção da epidemia podem ser melhor planejadas, como por exemplo fechamento de fronteiras, aeroportos ou rodovias por onde a epidemia poderia se disseminar.

✹ Em poucas palavras…
A medida que os vírus se espalham, mutações ficam gravadas em seus genes, e são passadas de geração em geração viral. Coletando vírus ao longo do tempo, registrando seus locais e data de coleta, cientistas podem utilizar programas de computador para estimar o caminho que os vírus percorreram para se espalhar. Essa informação é importante para saber onde o vírus está, para assim propor estratégias para conter uma pandemia, como esta do coronavírus que estamos enfrentado.

Autor: Dr Anderson F. Brito, Virologista, Yale University

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O Financial Times publicou uma matéria interessante sobre o uso de dados genômicos para rastrear o espalhamento global do coronavírus.🧬

Criei uma versão traduzida das ótimas ilustrações do artigo, e redigi um texto explicativo no site abaixo:
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— Anderson Brito (@AndersonBrito_) April 23, 2020