COVID-19 Variantes

Nos últimos meses, temos vindo a expandir o nosso vocabulário relacionado com a pandemia - variantes, sequenciação do genoma, vigilância genómica, são novas palavras "na moda" de que temos ouvido falar nas notícias.

As variantes, variações no RNA do vírus, são uma grande preocupação para os cientistas e autoridades de saúde a nível global, pois parece que se estão a espalhar mais rapidamente do que o vírus "original" identificado. Para compreender melhor quais são as variantes, comecemos por analisar mais de perto o que é um vírus.

Um vírus é um agente infeccioso submicroscópico que só se reproduz dentro das células vivas de um organismo. O SRA-CoV-2 é um vírus com uma única cadeia de RNA. Os seus componentes RNA são adenina, uracilo, citosina e guanina. Estas bases emparelham-se de uma forma específica: AU (adenina-uracil) ou GC (guanina-citosina) para formar um cordão de RNA. Durante o ciclo de vida intracelular, os coronavírus utilizam o material genético da célula hospedeira para expressar e replicar seu RNA genômico para produzir cópias integrais que são incorporadas às partículas virais recém produzidas.[1]

O que é uma variante da COVID-19 e como elas surgem?  

Com o tempo, os vírus mudam e se adaptam ao seu ambiente. As mutações de vírus produzem variantes. Este processo ocorre em todos os vírus. Não é um processo exclusivo do vírus COVID-19. Como todos os vírus de RNA de cadeia única, a COVID-19 tem uma cadeia única de RNA feita de uma sequência específica de RNA. Esta sequência foi previamente identificada a partir do vírus de origem. Os cientistas foram capazes de ler a sequência genética, identificar e marcar o vírus como COVID-19, que provou ser um vírus diferente dos vírus Corona previamente identificados, como por exemplo, o vírus Corona que causou a propagação da SRA em 2002.

Com o progresso da pandemia, os cientistas continuaram a examinar a sequência de ARN dos vírus COVID-19 extraídos de uma amostra de pessoas infectadas. Eventualmente, foram observadas diferenças nas sequências genéticas nos pares de base AU e GC. Essas seqüências genéticas mutantes vieram de amostras coletadas na Inglaterra, na África do Sul e no Brasil.

To understand a viral variant, let us imagine a book as an analogy.  One scientist wrote the original version of the book and he gave copies of that book to all the scientists in the world.  The book represents the virus, and the pages represent the genomic sequence of these different COVID-19 variants.  All scientists are reading the same book, it is just like they are decoding the sequence of the virus.   All their books have the same number of pages, chapters and paragraphs all organised the same way.  However, the differences, that represent the viral variants would be represented by typos in certain sentences in a paragraph on any given page. These typos are indicative of a variant – a sort of different edition of the book. These variants affect how a virus evolves and becomes better at entering cells to reproduce.

Figura 1: Exemplo simples de uma mutação de RNA

É muito difícil detectar estas diferenças genómicas; apenas especialistas de laboratório experientes e competentes com equipamento altamente especializado são capazes de discriminar entre as diferentes vertentes de vírus - isto é referido como sequenciação genómica. O sequenciamento descodifica o vírus do início ao fim, todo o código genético do início ao fim é mapeado. A descodificação do vírus COVID-19 representa a leitura da sua sequência de RNA um par de base de cada vez. A sequenciação genómica é muito mais cara e demorada do que executar um teste PCR para verificar a presença viral numa amostra de paciente.

Como encontramos as variantes da COVID-19?

O aumento do número de casos positivos na Inglaterra, África do Sul e Brasil levou à observação de que a taxa de infecção foi maior nesses países do que em outros. A comunidade científica reconheceu esse aumento na taxa de infecção como algo a se prestar atenção, pois esperavam que a COVID-19 mude e dê origem a novas variantes com base na experiência passada com vírus semelhantes. Comparando amostras retiradas de pacientes infectados nesses três países e comparando-as com a assinatura genômica da conhecida e amplamente difundida linha COVID-19, os cientistas descobriram que a seqüência genômica era diferente. Cada uma destas três variantes mostrou diferenças distintas na sua sequência de RNA.

Actualmente, existem três variantes bem definidas do SRA-CoV-2 que circulam globalmente e parecem tornar o vírus mais transmissível[2]:

  • a variante B1.1.7 originária do Reino Unido,
  • a variante B.1.351 originária da África do Sul, e
  • a variante P.1 originária do Brasil.

“Scientists have now studied this situation with these variants and have found that they do tend to spread faster, they’re more transmissible or more infectious.  For example, the B1.1.7 variant (United Kingdom variant) showed 22 coding changes across the whole virus genome, and this is the cause of concern throughout the scientific community. However, so far, these variants do not seem to cause more severe illness or a higher death rate or any sort of different clinical manifestations.” [3],[4]

The impact of these variants on human health is still under investigation.  On February 3rd, 2021, researchers at the London School of Hygiene & Tropical Medicine (LSHTM) released an analysis of some of the data, suggesting that the risk of dying is around 35% higher for people who are confirmed to be infected with the new variant.[5]  Other studies originating from the UK suggest that more data is needed before stating that these variants, especially the UK variant, would be more deadly than the original COVID-19 virus.

São necessários mais estudos para compreender o panorama da situação e avaliar a diferença nas taxas de mortalidade entre as diferentes variantes da COVID-19. É também imperativo que o esforço mundial para rastrear e limitar a propagação dessas variantes se intensifique e se estenda a mais países.

Seguindo o rasto destas variantes tal como aparecem em pacientes de diferentes regiões, podemos determinar a origem dessa variante e combiná-la com o histórico de viagem dessa pessoa quando foi introduzida na região. Isto é crucial para distinguir entre infecções decorrentes de viagens versus propagação na comunidade. O rastreamento do vírus e suas mutações também fornece às autoridades sanitárias informações críticas para recomendações sobre o controle de surtos e para onde direcionar os recursos.

Ainda há muita discussão sobre as mutações e como os vírus mutantes são mais contagiosos e mortais por esta altura. Entretanto, é importante notar que nem todas as mutações são sempre favoráveis para o vírus. 

O que preocupa a comunidade científica são as mutações bem sucedidas do vírus. É importante entender que essas mutações são apenas uma série de testes e erros do processo de multiplicação do vírus, provavelmente, ao acaso, e os mais adaptados irão sobreviver e se multiplicar. A corrida agora é tentar identificar e compreender as variantes para preparar vacinas mais eficientes para impedir a propagação de variantes mais resistentes.

PCR vs Sequenciação Genómica 

Um teste PCR irá confirmar a presença do vírus, mas não será capaz de discriminar entre as diferentes variantes. A reação em cadeia da polimerase (PCR) utiliza o RNA original COVID-19 para identificar a presença do vírus. O desempenho da nossa solução móvel RT-qPCR não é afectado pelas variantes do COVID-19 que foram identificadas até agora. Nossos clientes podem contribuir para ajudar a identificar quaisquer variantes potenciais, assegurando que todos os seus testes positivos estejam sendo enviados às autoridades sanitárias locais responsáveis pelos testes COVID e seqüenciamento genômico de variantes.

Um esforço contínuo

O estudo dos dados da sequenciação do SRA-CoV-2 do genoma inteiro (WGS) levou a muitas descobertas importantes deste agente patogénico. Mas vamos precisar de mais dados de sequenciação a partir de amostras de todo o mundo, para que se obtenham abordagens eficazes para controlar e prevenir infecções COVID-19, especialmente das formas mutantes do vírus. Cientistas de todo o mundo estão colaborando para gerar e compartilhar esta inestimável informação e aplicá-la no diagnóstico e nos esforços de controle da doença. 

Há uma forte possibilidade de que apareçam outras variantes e manter o foco e os esforços no sequenciamento ajudará a se preparar contra as vacinas e a resistência ao tratamento.

No Canadá, a redução do impacto das novas variantes do SRA-CoV-2 é um foco crítico da resposta global da COVID-19. O Genome Canada, através da sua liderança da Canadian COVID Genomics Network (CanCOGeN), faz parte de um esforço nacional integrado para identificar, compreender e acompanhar rapidamente a distribuição destas variantes no Canadá.

As últimas restrições de viagem e os testes obrigatórios quando as pessoas estão de volta ao Canadá provenientes de viagens ao exterior certamente ajudarão no rastreamento dessas variantes. Estas medidas podem não agradar a muitos viajantes, mas estão a desempenhar um papel crucial na identificação de potenciais variantes que entram nos nossos países, na maioria das vezes por viajantes que não apresentam sintomas.

Programas de teste e detecção COVID-19 no local usando soluções qPCR devem rever suas estratégias de triagem e testes para garantir a conformidade com os requisitos mais recentes da Autoridade Sanitária local. Isto também ajudará a garantir a existência de uma estratégia para responder pelas variantes atualmente identificadas. 

Através de um novo Governo do Canadá, o CanCOGeN está trabalhando com o Laboratório Nacional de Microbiologia da Agência de Saúde Pública do Canadá (PHAC), o Ministério da Saúde do Canadá, os Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (CIHR) e outros parceiros provinciais e territoriais para aumentar rapidamente o seqüenciamento genômico e os esforços de pesquisa para detectar novas variantes, aumentar as capacidades de compartilhamento de dados em tempo real e informar as respostas apropriadas em matéria de saúde pública.

Esta é a razão pela qual as possíveis amostras positivas devem ser analisadas para identificar variantes, a origem provável, tendo assim uma melhor resposta pró-activa para iniciar o rastreio do contacto.

Juntos, nós podemos fazer a diferença!


[1] Wu, Katherine J.,  Smithsonian Magazine, 15 April 2020.

[2] Genome Canada, February 12, 2020

[3] Dr. Wendt Barclay, head of the department of infectious disease at Imperial College London, December 22, 2020.

[4] Dr. Soumya Swaminathan, WHO, January 8, 2021

[5] Davies, N. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2021.02.01.21250959 (2021).

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