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Artigo
Genomic and evolutionary inferences between American and globalstrains of porcine epidemic diarrhea virus. MC Jarvis, H Ching Lam, Y Zhang, L Wang, RA Hesse, BM Hause, A Vlasova, Q Wang, J Zhang, MI Nelson, MP Murtaugh, and D Marthaler. Preventive Veterinary Medicine 123 (2016) 175–184. http://dx.doi.org/10.1016/j.prevetmed.2015.10.020
O que se estuda?
Foi completamente sequênciado o genoma de isolados de DESv de 2014, dos surtos nos EUA e foi comparado com as sequências do genoma completo disponíveis no GenBank (n = 126) para determinar as áreas de maior variação do vírus e para melhorar a comprsensão da evolução viral. Esta análise pretende ajudar a compreender o impacto da variação no diagnóstico e no desenvolvimento de vacinas.
Como se estuda?
Entre Janeiro e Dezembro de 2014 foram seleccionados um total de 93 isolados de campo (de amostras fecais, homogeneizados intestinais, fluidos orais, feedback e ambientais) para a sua sequenciação completa. Procurou-se DESv nas amostras mediante RT-PCR a tempo real. Seleccionaram-se as amostras para sequenciação com base numa elevada concentração vírica a partir dos resultados da RT-PCR e da diversidade geográfica dentro dos EUA. Utilizando os genomas completos obtidos neste estudo (n = 93) e as sequências disponíveis no GenBank (n = 126), criaram-se dois alinhamentos de nucleótidos e aminoácidos que foram analisados para determinar as relações filogenéticas entre as sequências americanas e globais para identificar genes ou regiões de diversidade elevada entre estirpes. Utilizaram-se diversas ferramentas complexas de análise recombinante para entender melhor a evolução do vírus e as alterações no domínio de união ao receptor (RBD), que se crê ser chave na infectividade e virulência do DESv.
Quais são os resultados?
Deste artigo extraem-se várias ideas:
- As regiões nsp2 e nsp3 foram as mais divergentes entre estirpes (parte de ORF1a).
- Entre os genes estruturais, o gene S teve os maiores níveis de entropia em comparação com outros genes estruturais e a maior taxa de evolução reflectindo uma elevada pressão de selecção.
- A recombinação tem um papel central na evolução dos coronavirus ao criar novas estirpes com virulências alteradas. A estirpe Minnesota211 foi originada a partir de um evento recombinante entre uma estirpe S-INDEL e uma estirpe da pandemia dos EUA. Ainda que a recombinação se possa produzir mais frequentemente durante uma epidemia, demonstraram-se eventos recombinantes na maioria das estirpes asiáticas.
Que conclusões se tiram deste trabalho?
A genealogia do DESv é mais complexa do que se pensava. Os resultados mostram alterações no ORF1 e nas regiões que codificam para as projecções que indicam um elevado nível de variação entre isolados. Os testes diagnósticos desenhados para o ORF1 do vírus podem dar falsos negativos devido à elevada variabilidade genética. A região C-terminal, mais conservada, da proteína estrutural do vírus poderé ser uma região mais apropriada.
Os estudos epidemiológicos que só examinam a região variável S podem passar por elevadas alterações evolutivas importantes que se produzam na região ORF1. A sequenciação completa do vírus deverá permitir chegar a conclusões mais precisas.
Pese às diferenças entre as estirpes americanas e asiáticas, há algumas semelhanças que indicam uma origem asiática das estirpes pandémicas americanas. A origem das estirpes europeias é menos clara.
A recombinação e a taxa evolutiva é elevada tanto nas estirpes americanas como nas asiáticas, o que se converte num desafio ao desenvolvimento de uma vacina de protecção ampla.
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A recente epidemia de Diarreia Epidémica Suína (DES) que afectou a Ásia, os EUA e a Europa colocou em evidência as debilidades do nosso sistema de produção. Apesar de que, em geral, as medidas de biossegurança tenham melhorado consideravelmente, estas não foram suficientes para evitar a difusão da infecção. Mas, porquê uma infecção que já se conhecia na Europa desde finais dos anos 80 volta a afectar de um modo tão duro? Como é possível que, apesar de ter melhorado a biossegurança, a difusão não tenha sido afectada? Porque países que já tinham sido afectados pela DES em anos anteriores tenham voltado a sofrer uma nova epidemia? Como já tivemos oportunidade de comentar, a infecção vinha a ser detectada com certa regularidade na Europa. Uma das últimas descrições antes destes novos surtos foi feita em Itália em 2008, contudo, a sua difusão foi menor, mais localizada e com uma menor virulência. Quando a infecção chega aos Estados Unidos, em poucos meses difunde-se através do país atingindo também explorações do Canadá e, quando comparamos a sintomatologia observada na América do Norte relativamente à observada na Europa, esta era muito mais agressiva produzindo elevadas perdas nos leitões lactantes afectados (100% nalguns casos). Ou seja, uma mesma doença apresentava duas características bem distintas: infectividade e virulência. Com as novas técnicas de biologia molecular pode-se estudar o genoma dos vírus da DES implicados nestes novos surtos e comprovou-se que, efectivamente, estamos perante uma estirpe diferente da que se tinha isolado nos casos europeus. As diferenças são tão consideráveis que não apenas afectam às duas características que referimos, como também o novo vírus não se controla com as vacinas desenvolvidas a partir das estirpes clássicas (no mercado Norte Americano). Este novo vírus poderé, inclusivamente, dar resultados falsos negativos em alguns testes de diagnóstico sempre que estejam baseados nalguns dos fragmentos de genoma que tenham sido modificados nestas novas estirpes. Ao dia de hoje o conhecimento das diferenças génicas das distintas estirpes, permite-nos entender porque aparecem novos surtos e deverá ajudar-nos a melhorar alguns dos aspectos, como por exemplo o diagnóstico ou a biossegurança. Conhecendo com detalhe as diferentes estirpes de um determinado vírus, como neste caso o da DES, poderemos ver quais foram os seus movimentos e estudar as possíveis falhas de biossegurança para as melhorar no futuro; ao mesmo tempo que no poderá permitir desenvolver testes de diagnóstico baseados nos genes mais estáveis que evitem os problemas que as diferentes recombinações víricas possam gerar. |
