Infecções de COVID-19 a longo prazo e mutações do vírus
Estudo revela informações sobre as mutações do SARS-CoV-2 durante infecções prolongadas.
Natalie Rutsinsky, Adi Ben Zvi, Ido Fabian, Shir T. Segev, Bar Jacobi, Sheri Harari, Suzy Meijers, Yael Paran, Adi Stern
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Índice
- Qual é a Dela com Essas Variantes?
- O Mistério das Mudanças Rápidas
- Nosso Estudo
- A Montanha-Russa das Mutações
- Um Olhar Mais Próximo nos Pacientes
- Entendendo Mutações Sinônimas e Não-Sinônimas
- O Mistério dos Vírus Defeituosos
- O Que Aprendemos Com Tudo Isso?
- A Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
A COVID-19 deu um baita golpe no mundo, e o vírus que causa isso, o SARS-CoV-2, teve uns irmãos bem interessantes desde que começou a se espalhar. Enquanto ia de pessoa pra pessoa, novas versões do vírus surgiram. Algumas dessas novas versões parecem que o vírus fez uma transformação, deixando-o mais contagioso que os originais. A Organização Mundial da Saúde entrou na jogada e classificou essas novas versões como Variantes de Preocupação, porque podem ser mais perigosas pra saúde pública.
Qual é a Dela com Essas Variantes?
Os cientistas acreditam que algumas dessas novas versões podem vir de pessoas que estavam infectadas há um tempão—às vezes mais de 21 dias! Quando alguém tem uma infecção crônica, o vírus pode ficar por lá e mudar com o tempo. Essas infecções duradouras são mais comuns em pessoas com o Sistema Imunológico enfraquecido, tipo quem tá lutando contra câncer ou vive com doenças como AIDS. Mas não precisa se preocupar demais! Infecções Crônicas ainda são bem raras na população geral.
Curiosamente, um estudo recente descobriu que algumas pessoas sem grandes problemas de saúde também podem ter infecções prolongadas, mas isso é bem raro. Mesmo com esses casos, os pesquisadores notaram que a maioria dessas infecções crônicas não parece espalhar o vírus mais. Mas a preocupação continua, porque se tiver um número suficiente de casos no mundo, uma dessas variantes pode acabar sendo contagiosa.
O Mistério das Mudanças Rápidas
Tem muito papo sobre como o vírus pode mudar rápido nessas infecções de longo prazo. Alguns estudos mostraram que mudanças rápidas podem acontecer, mas ainda não tá claro se isso é o normal ou só uma ocorrência rara. Pode ser que o vírus esteja sob pressão significativa pra mudar, ou pode ser que ele só esteja mutando mais rápido nessas pessoas. Pra entender direitinho, os pesquisadores precisam olhar de perto como diferentes versões do vírus estão se comportando ao longo do tempo. Mas estudar essas mudanças não é fácil. Quando olham amostras de pessoas doentes, os pesquisadores muitas vezes lidam com altas taxas de erro nos testes, o que dificulta obter resultados precisos.
Pra melhorar a precisão, os pesquisadores geralmente tomam precauções extras, como verificar as Mutações nas amostras mais de uma vez ou focar em mutações que acontecem com frequência. Mesmo assim, usar esses métodos pode fazer com que se perca algumas informações importantes, especialmente sobre mutações raras.
Nosso Estudo
Nesse estudo, olhamos pra um grupo de nove pacientes que estavam infectados com SARS-CoV-2 por um longo período. Nossa meta era coletar dados genéticos confiáveis das amostras deles. Sequenciando cada amostra mais de uma vez, conseguimos melhorar bastante a precisão das nossas descobertas. Isso nos permitiu ver como o vírus mutou ao longo do tempo nesses pacientes, levando a algumas observações fascinantes.
A Montanha-Russa das Mutações
De início, verificamos quantas mutações ocorreram em diferentes lugares da estrutura genética do vírus. Descobrimos que a frequências baixas de mutação eram bem distribuídas. No entanto, em frequências mais altas, as mutações apareceram com mais frequência em uma posição específica. Isso sugeriu que essas mutações eram relevantes e não erros aleatórios do processo de sequenciamento.
Quando examinamos a diversidade genética das amostras de infecções crônicas e agudas, encontramos que infecções crônicas geralmente mostraram muito mais diversidade. Quanto mais tempo a infecção durasse, mais chances o vírus tinha de mudar.
Um Olhar Mais Próximo nos Pacientes
Em seguida, olhamos mais de perto para cada paciente. Mesmo que alguns pacientes estivessem infectados por mais tempo, a quantidade de mudança no vírus variou bastante entre eles. Por exemplo, um paciente não mostrou nenhuma mutação significativa mesmo depois de 35 dias, enquanto outro teve muitas mudanças em um período mais curto.
Um dos pacientes que estudamos teve uma infecção prolongada que durou 241 dias. Na primeira parte da infecção, não mudou muito, mas com o passar do tempo, percebemos várias mutações aparecendo no vírus dele. Muitas dessas variações poderiam levar a mudanças em como o vírus se comporta e possivelmente em sua transmissibilidade.
Entendendo Mutações Sinônimas e Não-Sinônimas
As mutações que acompanhamos podiam ser divididas em duas categorias: sinônimas e não-sinônimas. Mutações sinônimas são como alterações inofensivas que não mudam como as proteínas funcionam. Já as mutações não-sinônimas podem mudar como o vírus interage com o sistema imunológico do corpo.
Descobrimos que a taxa de mutações sinônimas em todos os pacientes bateu com estimativas anteriores da taxa de mutação viral de outros estudos. No entanto, as taxas de mutações não-sinônimas variaram muito! Isso sugere que enquanto alguns pacientes viram mudanças drásticas no vírus, outros não experimentaram muita evolução.
O Mistério dos Vírus Defeituosos
Algumas mutações que acompanhamos foram encontradas em baixas frequências e não pareciam ajudar o vírus em nada. Em um paciente específico, notamos muitas mutações que parecem ser "defeituosas." Isso significa que essas mutações podem não ajudar o vírus a sobreviver ou se espalhar. Pode ser que esse paciente tivesse vários vírus infectando-o ao mesmo tempo, o que fez essas mutações de baixa qualidade ficarem por lá.
Por outro lado, teve um paciente que teve mutações notáveis que ajudaram o vírus a evitar o sistema imunológico. Essas mudanças estavam ligadas à capacidade do vírus de sobreviver e se adaptar durante a infecção.
O Que Aprendemos Com Tudo Isso?
Do nosso estudo, juntamos várias percepções importantes sobre o SARS-CoV-2. Primeiro, descobrimos que embora infecções crônicas possam levar a mutações significativas, esses casos ainda são bem raros. O pequeno número de pacientes no nosso estudo significa que não dá pra assumir que isso se aplica a todo mundo com infecções prolongadas.
Curiosamente, os padrões de mutações que observamos sugerem que nem todas as infecções crônicas são iguais. Fatores como a saúde geral do paciente, a resposta do sistema imunológico deles e os tratamentos que receberam tiveram um papel grande na velocidade com que o vírus mudou. Alguns pacientes tiveram pouca evolução, enquanto outros mostraram muitas mudanças que poderiam levar a novas variantes.
A Conclusão
O surgimento de novas variantes do SARS-CoV-2 pode muitas vezes depender dessas situações raras de infecções de longo prazo. Quanto mais entendemos esses processos, melhor podemos nos preparar para qualquer desafio futuro que possa surgir dessas variantes.
A jornada de estudar esses vírus só começou, e enquanto ainda temos muitas perguntas, as respostas vão nos ajudar a moldar nossa resposta à COVID-19 e seus desafios contínuos. Além disso, é um lembrete de como esses vírus pequenos podem ser complicados! Então, enquanto estamos todos tentando manter o vírus afastado, também é uma boa ideia ficar de olho no que ele tá aprontando—porque você nunca sabe quando ele pode nos surpreender de novo!
Fonte original
Título: Diverse patterns of intra-host genetic diversity in chronically infected SARS-CoV-2 patients
Resumo: In rare individuals with a severely immunocompromised system, chronic infections of SARS-CoV-2 may develop, where the virus replicates in the body for months. Sequencing of some chronic infections has uncovered dramatic adaptive evolution and fixation of mutations reminiscent of lineage-defining mutations of variants of concern (VOCs). This has led to the prevailing hypothesis that VOCs emerged from chronic infections. To examine the mutation dynamics and intra-host genomic diversity of SARS-CoV-2 during chronic infections, we focused on a cohort of nine immunocompromised individuals with chronic infections and performed longitudinal sequencing of viral genomes. We show that sequencing errors may cause erroneous inference of high genetic diversity, and to overcome this we used duplicate sequencing across patients and time-points, allowing us to distinguish errors from low frequency mutations. We further find recurrent low frequency mutations that we flag as most likely sequencing errors. This stringent approach allowed us to reliably infer low frequency mutations and their dynamics across time. We inferred a synonymous divergence rate of the virus of [~]2x10-6 mutations/base/day, consistent with the SARS-CoV-2 mutation rate estimated in tissue culture. The rate of non-synonymous divergence varied widely among the different patients. We highlight two patients with opposing patterns: in one patient the rate of divergence was zero, yet this patient harbored multiple presumably defective viruses at low frequencies throughout the infection. Another patient exhibited dramatic adaptive evolution, including clonal competition. Overall, our results suggest that the emergence of highly divergent variants from chronic infections is likely a very rare event and this emphasizes the need to better understand the conditions that allow such emergence events.
Autores: Natalie Rutsinsky, Adi Ben Zvi, Ido Fabian, Shir T. Segev, Bar Jacobi, Sheri Harari, Suzy Meijers, Yael Paran, Adi Stern
Última atualização: 2024-12-16 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.624482
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.624482.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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