PERGUNTAS FREQUENTES

Aqui reunimos algumas das dúvidas mais comuns a respeito do estudo da genômica viral. Esta página foi criada durante a pandemia do coronavírus SARS-CoV-2, e agora tem foco na vigilância genômica também em outros contextos. Outros tópicos importantes que podem gerar dúvida na população também estão contemplados. O conteúdo desta página está em constante revisão e novas perguntas e respostas serão adicionados ao longo do tempo.

A Rede Genômica Fiocruz é um conjunto de grupos de pesquisa de diversas Unidades da Fundação Oswaldo Cruz presentes em todas as regiões do Brasil, trabalhando coordenadamente para o estudo da genética e genômica de microrganismos relevantes para a saúde humana.

A Rede Genômica foi criada para coordenar esforços para o sequenciamento e estudo do genoma do SARS-CoV-2, coronavírus causador da COVID-19, como parte do esforço global para acompanhar a dispersão do vírus por diferentes regiões do mundo. O foco desta atuação está na identificação e rastreio de suas mutações genéticas e no surgimento de novas linhagens. Atualmente, a Rede Genômica expandiu seu escopo para a vigilância e estudo do genoma de outros patógenos, como os vírus Influenza e Dengue.

Para mais informações sobre a Rede e as Instituições parceiras, acesse a página “A Rede” do nosso site.

O sequenciamento genômico de alto desempenho realizado em amostras do novo coronavírus (SARS-CoV-2), além de permitir o monitoramento da circulação de diferentes linhagens do vírus, a detecção de padrões na emergência de novas variantes e no seu espalhamento em relação a outras linhagens e a identificação de variantes ainda não descritas, permite também o estudo de mutações relevantes do vírus. 

 

Compreender como o vírus causador da Covid-19 se espalha entre diferentes regiões, e monitorar a prevalência de suas diferentes linhagens genéticas, foi um processo de muita relevância para o planejamento estratégico do combate à pandemia. Esses dados são de grande importância para a elaboração de testes de diagnóstico específicos para novas variantes, atualização de vacinas e delineamento de medidas de saúde pública para a contenção da doença. Estas ações de monitoramento, vigilância e delineamento de medidas de saúde pública continuam relevantes mesmo após o final do status pandêmico do vírus, pois permitem continuamente estudar as linhagens que circulam na população.

 

O estudo de alterações genéticas tais como aquelas na estrutura da proteína Spike — através da qual o vírus entra nas células hospedeiras —  é importante também para o entendimento dos riscos associados à circulação destas variantes mutantes. Este conhecimento permite a identificação de mutações que podem servir como “sinais de alerta”, ao surgirem de forma independente em locais distintos.

A Rede Genômica resulta do trabalho coordenado de laboratórios e grupos de pesquisa em 12 unidades da Fiocruz, que já realizavam tradicionalmente estudos com a genômica dos mais diversos organismos de interesse para a saúde humana antes da pandemia de Covid-19. Desta forma, o sequenciamento e análise do material genético de organismos causadores de doenças como a Leishmania, viroses respiratórias como a influenza (gripe) e o vírus sincicial respiratório, e outras doenças como dengue, sarampo e esquistossomose já eram parte da rotina dos laboratórios que constituem a rede antes da emergência de saúde coletiva em 2020.

No âmbito do estudo do SARS-CoV-2, do Influenza e do Dengue, a Rede Genômica estuda as sequências genéticas de amostras recolhidas em todo o Brasil, abastecendo o banco de dados da iniciativa internacional GISAID e identificando as linhagens virais que circulam nas diferentes regiões do país.

Os grupos de pesquisa que compõem a Rede Genômica trabalham há anos com o estudo dos mais diversos aspectos do genoma de organismos que causam doenças infecciosas. Graças à pesquisa de laboratórios que hoje fazem parte da rede, entendemos melhor os mecanismos de patogênese — ou seja, os mecanismos através dos quais um organismo ou vírus causa um quadro clínico — o espalhamento, a evolução e o genoma dos agentes causadores de doenças relevantes para a população brasileira.

 

Estes incluem estudos focados em arboviroses como a dengue e a zika, além de parasitoses tropicais como Leishmaniose e a doença de Chagas. Mapear locais de ocorrência destas doenças, em conjunção com a análise genômica de amostras em cada localidade, ajuda na detecção de zonas de maior risco, na formulação de estratégias de controle e prevenção, e na compreensão da evolução dos agentes causadores. O estudo do genoma destes patógenos também é importante para uma compreensão mais detalhada dos mecanismos de cada doença, que abre portas para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas e/ou profiláticas (como vacinas) para combatê-las e devolver a saúde a pacientes acometidos e a suas famílias.

 

De 2020 a 2023 estas pesquisas ficaram concentradas no estudo do coronavírus SARS-CoV-2, e na compreensão de múltiplos aspectos da pandemia causada por este patógeno relativamente novo. Após o final do status pandêmico do SARS-CoV-2, os esforços da Rede Genômica se expandiram para outros agravos de relevância para o cenário brasileiro, como arboviroses (em especial a Dengue) e o vírus Influenza, além de manter a vigilância do SARS-CoV-2.

O sequenciamento genético é uma técnica baseada em reações químicas que já acontecem naturalmente nas células quando o material genético é replicado. Associando as enzimas utilizadas nessa duplicação a uma tecnologia envolvendo fluorescência, as técnicas de sequenciamento permitem saber parte ou toda a informação presente no código genético de um organismo. Ele permite, portanto, identificar genes, predizer seus produtos (proteínas, RNAs de interferência, ribozimas, etc) e comparar sequências de organismos diferentes.

 

Infográfico em fundo branco, representando a primeira etapa da técnica de sequenciamento. Esta primeira etapa consiste na transcrição reversa, seguida da síntese de DNA. No topo do esquema, temos o RNA do SARS-CoV-2, representado por uma linha única contorcida, na cor grafite e identificada pelas palavras “RNA do SARS-CoV-2”, na cor preta. À direita do RNA está um losango lilás que representa a enzima Transcriptase Reversa, também chamada de RT, presente em um grupo de vírus de RNA chamados retrovírus. Dois exemplos de retrovírus são o HIV e o HPV. A enzima utilizada no sequenciamento, bem como no RT-qPCR e em outras técnicas de biologia molecular é sintetizada em laboratório, e faz parte dos kits de reagentes utilizados para estas técnicas. Uma seta, no mesmo tom de lilás da RT, sai da molécula de RNA, passa pela enzima e aponta na direção de uma segunda molécula de ácido nucleico, com o mesmo formato do RNA, mas representado na cor roxa. À direita da RT está presente o seguinte texto: “A enzima Transcriptase Reversa faz uma cópia do RNA viral chamada de DNA complementar, por sua composição ser de DNA, e não RNA”. O texto está todo na cor preta, exceto pelos termos “transcriptase reversa” e “DNA complementar”, que estão grafados nas respectivas cores de suas representações no esquema. Uma segunda seta sai do DNA complementar, apontando para um trecho do esquema onde encontra-se representado o mesmo DNA, mas em uma linha reta única. Esta molécula linearizada de DNA complementar está acompanhada de outra linha pequena e rosa, representando uma molécula do que se chama de “iniciadores”, que serão melhor explicados adiante, além de um círculo em cor roxa escura representando a enzima DNA Polimerase, e de pequenos pontos roxo-avermelhados, representando nucleotídeos. Estas últimas duas moléculas também serão melhor explicadas nesta descrição, e no texto que acompanha este esquema. Acompanhando estes elementos, temos as seguintes palavras: “Com o aumento da temperatura, o DNA Complementar se “abre”, num processo conhecido como linearização””. Ao lado direito do conjunto do DNA linearizado com a DNA Polimerase e os outros elementos do processo de polimerização, temos um quadro que amplia este processo. Neste quadro, em uma escala muito maior, encontra-se a fita de DNA complementar, na parte de cima e em sua cor roxa, composta ela própria de blocos de nucleotídeos, que são as unidades fundamentais do código genético. Cada um destes nucleotídeos, está representado por uma forma alongada e uma letra, sendo que existem quatro possíveis tipos representados no esquema: a letra “A”, significando Adenina, e com uma ponta que se encaixa perfeitamente à ponta dos nucleotídeos marcados com a letra “T”, significando timina; e as letras “C” e “G”, que também têm pontas que se encaixam perfeitamente, e significam, respectivamente, citosina e guanina. A sequência representada no quadro é hipotética, e não representa uma sequência de nucleotídeos realmente encontrada no DNA complementar gerado a partir do genoma do SARS-CoV-2. Esta sequência hipotética é GACGTATTC, com as “pontas” dos nucleotídeos apontadas para baixo. Dentro do quado, também temos a enzima DNA polimerase em uma escala muito maior, por trás da molécula de DNA complementar. Abaixo do DNA complementar, como no esquema reduzido, temos a molécula do iniciador. Iniciadores da síntese de DNA são pequenas sequências de DNA que se ligam a trechos maiores de DNA que sejam complementares à sua sequência de nucleotídeos, seguindo a regra de encaixe explicada anteriormente. Ou seja, A se liga a T e C se liga a G. Desta forma, ligando-se aos primeiros três nucleotídeos do trecho de DNA complementar ampliado, temos na ponta do iniciador os nucleotídeos C, T e G. A ação da enzima DNA polimerase é a de acrescentar novos nucleotídeos à ponta dos iniciadores e unir estes nucleotídeos um ao outro, de forma que o produto desta atividade são duas fitas de DNA: a primeira é a utilizada como molde sendo, neste exemplo, o DNA complementar. A segunda é a produzida pela DNA polimerase com base nos iniciadores e nos nucleotídeos que se encaixam aos da fita molde. Este processo ocorre naturalmente nas células de todos os seres vivos, e é reproduzido com moléculas sintéticas em sequenciadores e aparelhos de PCR. No quadro expandido, a DNA-polimerase está realizando este processo, com um nucleotídeo C já fundido à ponta do iniciador e um segundo sendo adicionado à sequência, um A. Entre a ponta deste A e o T presente na fita molde, estão representados dois traços em linha descontínua e na cor amarela, representando as atrações químicas chamadas de “pontes de hidrogênio”, responsáveis pelo encaixe de nucleotídeos complementares. Atente-se para o fato de que este processo chamado de encaixe não é literal, e sim o resultado desta atração de cargas químicas complementares. Outros três nucleotídeos estão dispostos avulsos no quadro, uma vez que ainda não foram utilizados como matéria-prima pela enzima DNA-polimerase. Sob o quadro, está disposto o texto explicativo: “Já linearizado, o DNA expõe seus nucleotídeos, entre parênteses: representados pelas letras C, T, A e G. Fora dos parênteses: Estes nucleotídeos formam pares complementares, do tipo C-G e A-t, inclusive em moléculas naturais de DNA como a de nossas células. No sequenciador, outros processos parecidos com os de nossas células ocorrem, como o pareamento entre moléculas curtas de DNA, abre parêntese: neste caso, feitas em laboratório, fecha parêntese, conhecidas como iniciadores, e o DNA complementar. Nucleotídeos avulsos se ligam a seus pares através de pontes de hidrogênio e da ação da enzima DNA Polimerase que gradualmente constrói uma cópia complementar do DNA”. Estes dizeres estão na cor preta, exceto pelos termos destacados “iniciadores”, “nucleotídeos avulsos”, “pontes de hidrogênio” e “DNA Polimerase”, nas respectivas cores de suas representações pictográficas.

 

A partir desta comparação, entre sequências de amostras mais antigas do SARS-CoV-2 e sequências de amostras mais recentes, é possível identificar os pontos em comum e os pontos de divergência entre o genoma das mesmas. Essa análise permite traçar linhas evolutivas e analisar o parentesco entre variantes. Desta forma, amostras de vírus que possuam uma mesma origem, e se diferenciaram a partir de um mesmo ancestral, são classificadas em uma mesma linhagem, e pode-se entender também como uma linhagem dá origem a outras. Esta mesma abordagem pode ser utilizada para outros vírus e organismos.

 

Infográfico em fundo branco, representando a segunda etapa da técnica de sequenciamento, ou seja, a continuação do gráfico anterior. Esta segunda etapa consiste na continuação da síntese de DNA, mas com a adição de reagentes que permitem desvendar a sequência de nucleotídeos da cadeia de DNA complementar. Na porção superior esquerda da imagem, temos representações de oito nucleotídeos não ligados entre si formando uma cadeia de DNA e nem pareados pelo “encaixe” através de pontes de hidrogênio. Sua aparência é similar às representações do esquema anterior: uma forma alongada e uma letra cada, sendo que existem quatro possíveis tipos representados no esquema: a letra “A”, significando Adenina, e com uma ponta que se encaixa perfeitamente à ponta dos nucleotídeos marcados com a letra “T”, significando timina; e as letras “C” e “G”, que também têm pontas que se encaixam perfeitamente, e significam, respectivamente, citosina e guanina. Os quatro nucleotídeos em cima são como os do esquema anterior, na cor roxa, dispostos sequencialmente um A, um T, um G e um C. Os quatro nucleotídeos abaixo são diferentes, possuindo um traço na cor preta em sua porção direita, onde, numa cadeia de DNA, poderiam ligar-se a um próximo nucleotídeo. Este traço preto representa um bloqueio que impede o elongamento da cadeia de DNA. Adicionalmente, enquanto os nucleotídeos comuns estão representados na cor roxa, cada um dos quatro nucleotídeos bloqueados tem uma cor. Respectivamente, a Adenina é azul clara, a Timina é amarela, a Guanina é verde clara e a Citosina é vermelha. Estas cores são usadas para indicar que estes nucleotídeos, além do bloqueio de elongamento, estão também marcados com fluorescência, cada um em uma cor distinta (embora a escolha de cores não corresponda necessariamente à cor real utilizada por nenhum fabricante de reagentes em particular). Entre os dois conjuntos de nucleotídeos, temos um sinal de soma, para indicar que os dois tipos de nucleotídeos são adicionados à reação. Ao lado direito das imagens, temos o texto explicativo: “Para realizar o sequenciamento, são utilizados, junto aos nucleotídeos convencionais, uma quantidade menor de nucleotídeos com alguma marcação. Abre parêntese: normalmente fluorescente. Fecha parêntese. Também é comum que esses nucleotídeos tenham alterações químicas que bloqueiam a construção da cópia complementar do DNA.” Abaixo do texto e da imagem, temos à direita, o esquema da síntese de uma nova cadeia de DNA como no esquema anterior, com a fita-molde na parte de cima, em roxo claro, a enzima DNA polimerase na parte de trás e, abaixo, a fita em processo de síntese, com os três primeiros nucleotídeos sendo correspondentes ao iniciador, os dois seguintes sendo nucleotídeos comuns acrescentados pela enzima, na cor roxa e, ao fim da cadeia, um T amarelo com seu bloqueio de elongamento ao lado. Na imagem, a enzima tenta acrescentar à cadeia nascente de DNA mais um nucleotídeo, pareado com o correspondente na fita molde. Apesar de as pontes de hidrogênio permitirem o pareamento, o bloqueio de elongamento na timina fluorescente não permite a continuidade da síntese, o que é representado por um X na cor vermelha entre o nucleotídeo que a enzima tenta acrescentar e o sinal de bloqueio. Ao lado esquerdo da imagem, e estendendo-se até a porção de baixo da mesma, temos o texto explicativo: “Quando a DNA Polimerase insere um destes nucleotídeos alterados ela não tem como acrescentar o próximo, e a síntese dessa cópia complementar para. Como este processo de síntese acontece de milhares a milhões de vezes em um sequenciador, é possível aos grupos de pesquisa desvendar as sequências do genoma sendo estudado, pela análise de quais nucleotídeos marcados foram colocados em cada trecho das cópias do DNA complementar, seja pela leitura da fluorescência ou por outros métodos, dependendo da tecnologia disponível.” Todos os textos deste esquema estão na cor preta, exceto pelos termos “nucleotídeos convencionais” e “DNA Polimerase”, destacados nos respectivos tons de roxo utilizados para a representação pictográfica de ambos os elementos.

 

Em qualquer evento epidêmico de larga escala, especialmente aqueles caracterizados por um rápido espalhamento do agente etiológico, o monitoramento de casos se faz importante para que se possa acompanhar a dinâmica da epidemia. O perfil genético do vírus traz informações sobre seu espalhamento sob os pontos de vista geográfico e temporal, revelando suas principais rotas de transmissão.  Em outras palavras, o genoma é a identidade do patógeno e revela por onde e quando ele se disseminou. 

 

Após um ano do surgimento do SARS-CoV-2, o sequenciamento genético assume papel ainda mais central no combate à pandemia devido ao constante surgimento de novas variantes do vírus, classificadas naquele momento como “variantes de interesse” (aquelas que devem ser monitoradas atentamente, mas que que apresentam menor probabilidade de estarem associadas a quadros mais graves ou maior infectividade) e “variantes de preocupação” (aquelas que possivelmente trazem implicações substanciais para a saúde coletiva). O estudo das mutações permite ainda um maior entendimento dos mecanismos de patogenicidade, ou seja, os genes associados ao surgimento da doença, à sua gravidade ou capacidade de infectar novos hospedeiros.

 

O monitoramento de arboviroses endêmicas como a dengue também tem uma grande importância, uma vez que é possível acompanhar eventos como a recente reintrodução de um sorotipo do vírus da Dengue que não circulava no Brasil há aproximadamente 30 anos. A detecção de eventos como estes é importante para embasar a formulação de políticas públicas de vigilância e enfrentamento destes agravos.

A anotação de genomas consiste na análise dos dados gerados após o sequenciamento, ou seja, no estudo minucioso das sequências de informação genética, auxiliado pelo computador. O processo de anotação envolve a identificação de estruturas que marcam regiões do genoma, como o início e o final de genes, as sequências envolvidas na regulação da expressão (ativação ou desativação) de genes, e, eventualmente, regiões que não são expressas. A anotação é, portanto, a interpretação e organização da informação genética. Ela pode auxiliar, por exemplo, na comparação de versões diferentes de um mesmo gene, presentes em amostras de linhagens diferentes, e entender quais são as alterações nestes genes (e nas sequências próximas, que podem influenciar sua expressão). Desta maneira, ao desvendar o sentido das sequências, a anotação é uma etapa imprescindível do estudo do genoma do novo coronavírus, e na classificação das amostras em linhagens.

 

Infográfico em fundo branco, representando a terceira etapa da técnica de sequenciamento, e também a anotação do genoma. Este gráfico mostra como se encerra o processo, uma vez que a terceira etapa consiste no que se chama de montagem dos genomas sequenciados, um processo que é feito com o uso de computadores para melhor inferir a sequência de trechos do genoma. No canto superior esquerdo da imagem, temos uma representação do DNA complementar linearizado, na forma de uma única molécula em forma de linha reta na cor roxo-azulada escura, na horizontal. Uma seta preta aponta para baixo, onde encontram-se doze moléculas menores em um tom mais avermelhado de roxo. Estas doze moléculas representam os trechos sequenciados na etapa anterior, e representam apenas pedaços do genoma pelo fato de que seu elongamento pela DNA Polimerase é bloqueado pelos nucleotídeos marcados, conforme explicado no esquema anterior. As doze moléculas estão dispostas espalhadas, tanto verticalmente como horizontalmente, sendo seu posicionamento horizontal uma representação do trecho do genoma ao qual cada uma corresponde. Como cada pequeno trecho corresponde a um pedaço da sequência completa, algumas destas pequenas moléculas se sobrepõem, por conterem trechos da mesma parte do genoma. Entre duas destas moléculas, está destacado um destes trechos sobrepostos, com linhas na cor azul-clara que margeiam apenas a parte sobreposta. A importância destas sobreposições será explicada em maiores detalhes em breve. Ao lado direito destes pequenos trechos, temos a representação de um computador, na forma de um monitor retangular, com as bordas pretas e uma tela azul clara, além de um teclado retangular na cor preta com teclas quadradas, um mouse em formato oval com dois botões e uma roda de rolagem e, por fim, uma torre de computador, em formato retangular. Abaixo dos trechos sequenciais do genoma, temos uma seta preta, que aponta para uma nova linha contínua, do mesmo comprimento daquela que representa o DNA complementar linearizado. Esta linha está destacada em um tom de roxo claro, e identificada pelas palavras “Genoma reconstituído no computador”, na mesma cor. Abaixo destas representações de moléculas, temos um quadro, onde está representada uma sequência hipotética de nucleotídeos correspondente a um dos trechos do genoma obtidos no sequenciador. Este trecho possui 138 nucleotídeos, representados pelas letras A, T, G e C combinadas em sequências variadas. Reticências são dispostas antes e depois das 138 representações de nucleotídeos, para sugerir que este trecho de informação do genoma representa apenas uma parcela do mesmo, que possui sequências de nucleotídeos tanto antes quanto depois da porção aqui sequenciada. Ao lado deste quadro com a sequência hipotética, está o texto explicativo: “Com o auxílio de computadores, pode-se analisar o resultado do sequenciamento. Em geral, este processo envolve uma reconstrução do genoma, a partir da comparação de vários trechos, e da identificação de sequências sobrepostas. É muito parecido com a montagem de um quebra-cabeças.” O texto está escrito em letra preta, com o termo “vários trechos” escrito no tom de roxo correspondente às doze moléculas que representam os trechos do genoma sequenciados, e o termo “sequências sobrepostas” na cor azul clara utilizada para destacar uma destas sobreposições. As sequências sobrepostas são importantes para guiar a montagem do genoma, pois permitem a identificação da sequência na qual os trechos se encaixam. Abaixo deste texto explicativo, temos uma segunda imagem de um computador, idêntico ao anterior, exceto pelo fato de que, em sua tela, estão dispostas quatro linhas retas no sentido horizontal, uma embaixo da outra. Estas linhas representam, na realidade, a sequência de uma única molécula, quebrada em quatro para melhor ser disposta na tela do computador. Trechos da linha estão destacados em rosa, enquanto outros estão marcados na mesma cor roxa do “genoma reconstituído no computador” representado na porção superior do esquema. Ao lado deste computador, temos o texto explicativo, todo na cor preta: “O uso do computador também permite um processo chamado, abre aspas, anotação, fecha aspas, do genoma. Esta etapa é quando a informação relevante do genoma é analisada de perto: a identificação dos genes e de seus mecanismos de regulação se dá na anotação, pelo estudo das sequências de nucleotídeos e comparação com outras sequências conhecidas, depositadas em bancos de dados internacionais.”

Compreender o genoma de um agente infeccioso — seja um vírus, uma bactéria, fungo ou parasito — permite uma série de abordagens para o combate à doença por ele causada. No que diz respeito ao desenvolvimento de tratamentos, a análise de sequências genéticas trazem informações sobre a fisiopatologia do vírus, identificando possíveis alvos para intervenção terapêutica.

 

Adicionalmente, o estudo de genes envolvidos na patogenia pode auxiliar no desenvolvimento de novas terapias por meio de outra abordagem: a modelagem molecular tridimensional. Através de ferramentas de bioinformática, é possível construir modelos de proteínas importantes, como a Spike do novo coronavírus, envolvida na invasão das células hospedeiras. Com base no estudo das sequências genéticas responsáveis pela expressão desta proteína, é possível não apenas predizer sua estrutura e desenvolver moléculas que bloqueiem sua ligação aos receptores presentes nas células humanas, mas também entender como variantes destes genes — frutos de mutações presentes em linhagens distintas — influenciam na forma das proteínas. Esta abordagem permite entender qual a importância de determinadas mutações para a capacidade do vírus de causar a doença.

O novo coronavírus, denominado SARS-CoV-2, é um vírus (parasita intracelular que depende de um hospedeiro para manter sua viabilidade e se replicar) de RNA surgido em populações de espécies asiáticas de morcegos, tendo posteriormente desenvolvido a capacidade de infectar e ser espalhado em populações humanas. A doença causada pelo SARS-CoV-2 tem o nome de COVID-19 (do inglês, doença do Coronavírus 19 — em referência ao ano de início da atual pandemia), e pode afetar pessoas de todas as idades, tendendo a causar quadros mais graves em adultos de idade mais avançada e pacientes com comorbidades como hipertensão, diabetes, problemas dos sistemas cardíaco, imunológico e respiratório. Segundo o site do Centro para Controle de Doenças dos Estados Unidos, os principais sintomas do novo coronavírus são:

 

  • Febre e/ou calafrios;
  • Tosse;
  • Dificuldade respiratória e/ou falta de ar;
  • Fadiga;
  • Dores musculares ou no corpo;
  • Dor de cabeça;
  • Perda recente dos sentidos de olfato e/ou paladar;
  • Dor de garganta;
  • Nariz congestionado e/ou com coriza;
  • Náusea ou vômito;
  • Diarreia;

 

O site indica ainda que podem ocorrer outros sintomas, além de indicar a busca de serviços de saúde de emergência ao se constatarem os seguintes sintomas:

 

  • Dificuldade respiratória mais grave;
  • Dor persistente e/ou pressão no peito;
  • Confusão mental;
  • Incapacidade de acordar ou se manter em vigília;
  • Pele, lábios ou lâmina ungueal (pele sobre abaixo das unhas) em tom pálido, acinzentado ou azulado, a depender da cor de pele;

 

Os sintomas acima podem estar relacionados ao desenvolvimento de um quadro respiratório conhecido como Síndrome Respiratória Aguda Grave, que pode ocorrer em doenças pulmonares e está altamente associado ao SARS-CoV-2. O novo coronavírus também pode promover quadros graves com hiperinflamação dos tecidos, inclusive do pulmão, além da invasão de tecidos externos ao sistema respiratório (como o Sistema Nervoso Central e os vasos sanguíneos), resultando em outros quadros de saúde, como a encefalite.

É Importante ressaltar que a COVID-19 pode ocorrer sem manifestação de sintomas, ou apenas com sintomas leves, que são frequentemente confundidos com gripes e resfriados, de forma que uma pessoa aparentemente saudável ou com pouco mal-estar pode contaminar as pessoas à sua volta. Portanto, a adoção de práticas como as descritas abaixo em “Como evitar a infecção e o espalhamento do novo coronavírus?” se faz necessária mesmo na ausência de sintomas mais severos.

As melhores maneiras de impedir a disseminação do novo coronavírus são:

  • A adoção do distanciamento social com medidas de restrição de circulação de pessoas, como horários especiais para atividade de setores específicos da economia e a redução ou restrição total de atividades não-essenciais — o chamado lockdown, que consiste na completa paralisação de atividades não-essenciais.

 

  • Uso de máscaras, preferencialmente dos tipos PFF2 ou N95, que têm filtração equivalente. Não havendo possibilidade de aquisição de máscaras deste tipo (ou similares da mesma classe de proteção), máscaras de tecido com duas ou três camadas podem ser usadas, embora não ofereçam proteção similar à das máscaras PFF2. Máscaras devem ser utilizadas corretamente, cobrindo a totalidade do nariz e da boca, para que possam cumprir sua função em reduzir a quantidade de partículas virais que escapam em gotículas de saliva. As máscaras do tipo PFF2/N95 podem ser reutilizadas, com a precaução de que sejam deixadas intocadas em local arejado por pelo menos 3-7 dias entre um uso e outro. Já as máscaras de tecido devem ser bem lavadas  com água e sabão e bem enxaguadas e secas entre um uso e outro.

 

  • A lavagem das mãos, a cobertura das vias aéreas com cotovelos ou ombros ao tossir e espirrar, e a precaução de não tocar os olhos, o nariz ou a boca com as mãos sujas também diminuem a chance de contrair a doença. Quando não for possível lavar as mãos com água e sabão, usar álcool líquido ou gel.

Apesar de todas as pessoas estarem em risco de contrair a doença, existem parcelas da população que, devido a condições prévias de saúde, estão em maior risco de desenvolvimento de quadros graves, com necessidade de hospitalização, ventilação mecânica e risco aumentado de morte. O site do Centro para Controle de Doenças dos Estados Unidos lista os seguintes grupos / condições de saúde:

 

  • Pessoas com idade avançada;
  • Pessoas vivendo em condição de pobreza, devido à maior ocorrência de comorbidades em idades mais jovens;
  • Câncer;
  • Sobrepeso e obesidade (especialmente obesidade mórbida);
  • Doença renal crônica;
  • Quadros pulmonares crônicos como doença pulmonar obstrutiva crônica, asma, doença pulmonar intersticial, fibrose cística e hipertensão pulmonar;
  • Demência e condições neurológicas relacionadas;
  • Diabetes melitus (tipos 1 e 2);
  • Síndrome de Down;
  • Condições cardíacas;
  • Infecção pelo vírus HIV;
  • Estado imunocomprometido;
  • Doença hepática;
  • Gravidez;
  • Anemia falciforme ou talassemia;
  • Tabagismo (atual e pregresso);
  • Pacientes que passaram por transplantes de órgãos ou células-tronco sanguíneas;
  • Pacientes que sofreram derrames ou outros tipos de acidente vascular cerebral que reduza a irrigação sanguínea no cérebro;
  • Transtornos de abuso de substâncias (alcoolismo, dependência de opióides, cocaína, etc);

 

Pessoas com estas condições e quem mora junto a elas devem ter cuidados redobrados, reforçar o isolamento, a higiene e o uso de máscaras, de forma a reduzir a probabilidade de infecção ao mínimo risco possível.

A preocupação quanto ao contágio de animais de estimação e da fauna silvestre faz sentido, especialmente se considerado o fato de que o SARS-CoV-2 originou-se em espécies de morcegos asiáticos e “saltou” para a espécie humana (em um processo também conhecido como spillover ou “transbordamento”, que provavelmente envolveu um hospedeiro intermediário). Porém, levando-se em conta que o processo de adaptação para uma nova espécie é relativamente raro, é sempre importante balizar preocupações como esta com base em evidências científicas e estudos que tentem determinar qual a probabilidade real de o SARS-CoV-2 contaminar animais de estimação.

 

Até o momento, a convivência entre animais como cães e gatos e os seres humanos em meio à pandemia parece não oferecer grandes riscos aos envolvidos. Apesar de haver casos nos quais cães e gatos domésticos testaram positivos para o SARS-CoV-2, a transmissão do vírus para estas espécies parece não comprometer significativamente a saúde dos animais, além de ocorrerem em frequência aparentemente inferior à transmissão de pessoa para pessoa: um artigo produzido com participação de pesquisadores da Rede Genômica Fiocruz verificou a contaminação pelo vírus em proporção equivalente a 31 de cada 100 cães, e de 40 em cada 100 gatos vivendo em residências com pelo menos um paciente humano com o novo coronavírus. Em comparação, um estudo do Centro para Controle de Doenças dos Estados Unidos (CDC) concluiu que a doença acomete 53 pessoas de cada 100 que vivem junto com um paciente com a doença. Uma consideração adicional em relação às taxas de contágio em cães e gatos é que o estudo citado foi realizado com um número relativamente pequeno de animais, o que limita um pouco as conclusões possíveis a respeito do quão comum é a infecção destes animais pelo novo coronavírus.

 

Independentemente da precisão das taxas observadas em relação ao risco real, uma das recomendações do artigo que se mantém forte é a de que famílias que possuam cães e especialmente gatos, que parecem estar em maior risco, tomem a precaução de evitar contato próximo entre membros da família com casos confirmados ou suspeitos de COVID-19 e os animais, assim como fariam em relação a outros membros humanos da família. É de particular importância que não se permita que os animais durmam na mesma cama que os pacientes acometidos pela doença. Outra consideração importante é a de que animais castrados parecem estar em um risco ligeiramente mais alto do que os não-castrados.

 

A infecção no caminho contrário, ou seja, de animais de estimação para seres humanos saudáveis, parece não ocorrer. Desta forma, não há motivos, pelo menos por hora, para se temer o contágio a partir de gatos e cães que eventualmente exibirem sintomas ou testarem positivo para o SARS-CoV-2.

Além de gatos, outra espécie domesticada mais expressivamente acometida pelo novo coronavírus são os visons, criados em fazendas em diversos países para abate e confecção de produtos como casacos e luvas de pele. Porém, como no Brasil a criação de animais para extração de pele não é permitida, este não é um problema de saúde coletiva por aqui.

A melhor maneira de se proteger, até que a cobertura pela vacinação alcance uma porcentagem significativa da população, é seguindo as orientações de não promover aglomerações (festas, churrascos, reuniões familiares, etc), sair de casa apenas quando necessário, e seguir as recomendações de uso de máscaras e higiene das mãos melhor explicadas nas resposta à pergunta “Como evitar a infecção e o espalhamento do novo coronavírus?

 

A princípio, pessoas recém-recuperadas de sintomas da COVID-19 ainda podem transmitir a doença por alguns dias. Embora o período de tempo varie de indivíduo para indivíduo — e possivelmente entre variantes do vírus — as recomendações são para que um período de quarentena seja observado antes que pacientes convalescentes possam entrar em contato com outras pessoas. Segundo o site do Centro para Controle de Doenças, pacientes com sintomas leves devem esperar um mínimo de 10 dias contados a partir do início dos sintomas para encontrar outras pessoas. O período de 10 dias também é recomendado para pacientes assintomáticos que tenham testado positivo para o vírus. Nestes casos, os 10 dias são contados a partir da data do teste. Já para pacientes graves ou imunocomprometidos, o período de quarentena deve ser maior, podendo chegar a 20 dias.

 

Segundo uma norma produzida pelo Hospital Universitário Walter Cândido, da Universidade Federal do Ceará, recomendações adicionais são as de que pacientes que apresentaram sintomas — independente do estado de imunossupressão — mantenham o isolamento para além destes 10 ou 20 dias, até que apresentem 24h sem febre e outros sintomas, na ausência de uso de antitérmicos. Adicionalmente, a norma recomenda que pacientes recém-transplantados (tanto medula óssea quanto transplantes sólidos) ou se preparando para receber um transplante com o uso de medicação imunossupressora tenham um teste não-detectável de RT-PCR após 20 dias desde o início dos sintomas para que possam sair de isolamento.

É importante levar em conta que existem relatos de eventos isolados em que partículas virais ativas, inclusive dotadas de capacidade de replicação, foram isoladas em pacientes pelo menos 18 dias após o aparecimento dos sintomas.

Variantes de um vírus são resultado de mutações que ocorrem naturalmente durante o  processo de replicação — tanto em vírus quanto em organismos vivos como o ser humano, outros animais, plantas e microrganismos. Em uma situação como a da presente pandemia, em que um mesmo vírus se espalha por diversas regiões geográficas, é esperado que novas mutações apareçam independentemente em cada localidade. Quando a circulação de pessoas não é controlada, essas variantes podem ainda ser transportadas e se estabelecer em outras regiões.

 

Variantes, tanto em seu local de origem quanto em novas localidades alcançadas, tendem a continuar passando por eventos de mutação e se ramificar em novas entidades. Quando uma mutação confere uma vantagem evolutiva às variantes que a carregam, ela tende a se estabilizar ou se expandir na população, fazendo com que estas variantes se tornem aos poucos mais comuns do que aquelas sem esta mutação. Esse parece ser o caso das mutações na proteína S (envolvida na invasão de células pelo novo coronavírus) acumuladas por variantes como a P.1, que permitem o escape da resposta imunológica desenvolvida após uma primeira infecção, permitindo casos de reinfecção pelo vírus. A melhor maneira de impedir o surgimento de novas variantes é controlar o espalhamento da doença, já que cada novo evento de infecção é uma janela para o surgimento de mutações. Desta forma, uma campanha de imunização idealmente deve ser conduzida de forma a atingir uma cobertura vacinal satisfatória (pelo menos 70% da população) o mais rápido possível, uma vez que uma população parcialmente imunizada pode favorecer a evolução do vírus na direção de variantes capazes de escapar aos mecanismos de defesa da parcela da população imune à doença.

Até o momento, foi constatado nas pesquisas da Rede Genômica e de outros grupos de pesquisa ao redor do mundo que mutações nos genes da glicoproteína Spike (proteína S) do novo coronavírus SARS CoV-2 estão associadas a variantes com grande capacidade e se tornarem dominantes, como a P.1 (variante de Manaus), a B.1.1.7 (variante do Reino Unido) e a B.1.351 (variante Sul-Africana). A existência de alterações em diferentes regiões da proteína S nestas amostras parece estar relacionada a uma menor capacidade de neutralização por parte de anticorpos de pacientes que já tiveram a doença (uma vez que estes anticorpos teriam sido gerados para reconhecer e neutralizar versões da proteína S de outras cepas, que não continham essas alterações). Algumas mutações específicas vêm aparecendo de forma independente em várias VOCs e VOIs, tais como as nas posições N501, E484, K417, N452 e T478 da proteína Spike.

 

Acredita-se que a capacidade de circular tanto entre pessoas que nunca tiveram contato com o SARS-CoV-2 quanto entre aquelas que já tiveram a doença (reinfecções), aliado a uma carga viral mais alta, é um importante fator para a dominância observada para a variante P.1 em várias regiões do Brasil, como constatado por pesquisadores da Rede Genômica Fiocruz.

As medidas de proteção a serem observadas em relação às novas variantes são as mesmas que protegem de outras linhagens do novo coronavírus, descritas nas respostas às perguntas “Como evitar a infecção e o espalhamento do novo coronavírus?” e “Na ausência de um tratamento e de vacinação ampla, qual a melhor maneira de proteger a mim e à minha família?” acima.

Por ser uma doença nova, ainda há muitos aspectos a serem compreendidos a respeito da COVID-19, e a relação de seu causador com o sistema imunológico humano ainda traz muitas perguntas à comunidade científica. A princípio, os mecanismos da imunidade adquiridos após uma infecção pelo SARS-CoV-2 mantêm sua função de impedir novas infecções por pelo menos alguns meses, sendo importante o desenvolvimento de vacinas para garantir uma maior chance de imunidade de longo prazo.

 

Esquema representando a ação de anticorpos no bloqueio da infecção pelo vírus SARS-CoV-2, em fundo branco. Na porção superior da imagem, uma legenda retrata os elementos do esquema: o vírus SARS-CoV-2 em sua versão originária do início da pandemia está representado como um círculo em tom azul claro representando o capsídeo, que engloba uma molécula de RNA representada na cor grafite sobre fundo branco. Em torno do vírus, ancoradas no capsídeo estão doze representações da proteína Spike, também chamada de proteína S, importante para a invasão das células hospedeiras. No esquema, a proteína Spike consiste em um círculo no topo de uma haste fina, parecida com um alfinete de cabeça, na cor roxa. O receptor hACE2, no qual a Spike se conecta está representado como uma forquilha em tom verde-azulado, de bifurcação arredondada de forma a permitir o encaixe dos círculos da proteína Spike do capsídeo viral. Também estão representados na legenda os anticorpos que reconhecem, se ligam e bloqueiam a atividade da proteína Spike, em formato de Y e com as duas terminações da bifurcação apresentando cortes em V, representando os sítios que reconhecem trechos da molécula-alvo. Por fim, está representada na legenda uma variante do SARS-CoV-2 com mutações que levam a alterações estruturais na proteína S. Esta variante é representada de maneira bem similar à versão originária do início da pandemia: um capsídeo circular em tom azul claro, que engloba uma molécula de RNA representada na cor grafite, mas as doze representações da proteína Spike estão representadas em vermelho, de forma a evidenciar a mutação. Abaixo da legenda, está representada a ligação entre várias cópias da forma originária do vírus e unidades do receptor hACE2. Alguns dos capsídeos virais estão ligados a mais de um receptor. Ao lado direito deste trecho da imagem, temos os dizeres, na cor preta “Na ausência de anticorpos, a interação entre a proteína S e a hACE2 ocorre normalmente. Em uma célula, este seria o primeiro passo para a entrada do vírus e o início da infecção.” Abaixo deste trecho do esquema, temos uma nova etapa. Nesta, o vírus, ainda na versão originária representada em roxo, é reconhecido por anticorpos, que se ligam às moléculas da proteína S. A interação do vírus com os anticorpos é representada por uma seta na cor preta, que passa por entre os anticorpos e aponta para a parte de baixo da imagem. Nesta parte de baixo, um vírus coberto pelos anticorpos encontra-se próximo a duas moléculas do receptor hACE2. O bloqueio que estes anticorpos promovem, impossibilitando a ligação do vírus ao receptor hACE2 está representado na forma de duas letras X na cor vermelha, posicionadas entre cada receptor e o vírus. Acompanhando estas etapas está o texto na cor preta: “Após uma infecção ou vacinação, o organismo produz anticorpos capazes de reconhecer e se ligar a porções diferentes da proteína S (e outros capazes de reconhecer outras partes do vírus). Caso ocorra reexposição ao vírus, os anticorpos circulando na corrente sanguínea e mucosas se ligam a seus alvos… e conseguem bloquear a infecção, ao cobrir as partes da proteína S que se ligariam ao receptor.”

 

O surgimento de variantes como a P.1, que carregam alterações relevantes na glicoproteína Spike (proteína S, através da qual o vírus consegue se ligar às células hospedeiras e invadi-las, causando infecção) foi responsável por diversos casos comprovados de reinfecção, pois estas alterações diminuem a ação dos anticorpos sobre esta proteína. Estima-se ainda que esse o número real de reinfecções seja bem maior, devido à dificuldade técnica de comprovar esses casos. A menor eficiência dos  dos anticorpos frente a essas mutações não consegue evitar completamente que a proteína Spike das variantes possa se ligar ao receptor presente nas células humanas, ocasionando uma nova infecção.

Continuação do esquema anterior, sem a legenda no canto superior, mas utilizando o mesmo esquema pictográfico. Neste esquema, está representada uma variante do vírus, com as cópias da Proteína Spike representadas em vermelho para simbolizar as alterações estruturais advindas de mutações. Como na última etapa do esquema anterior, o vírus é exposto a moléculas de anticorpos, gerados em resposta à infecção ou vacinação, com base na estrutura da Proteína S de cepas do início da pandemia, que não possuem mutações. Da mesma forma que no esquema anterior, a interação entre o vírus e os anticorpos está representada por uma seta preta que passa por entre os anticorpos e aponta para a parte de baixo. Nesta parte de baixo, encontra-se o capsídeo viral, que, ao invés de estar coberto de anticorpos como no esquema anterior, encontra-se ligado a apenas três destas moléculas, de forma a representar a menor eficiência de ligação à forma alterada da proteína. Como a maior parte das cópias da proteína S está livre, sem bloqueio pelos anticorpos, estas conseguem se ligar aos receptores hACE2. Acompanhando o esquema, temos, na cor preta, as palavras: “As alterações na estrutura da proteína S de variantes como a P.1 fazem com que anticorpos gerados anteriormente tenham uma menor capacidade de se ligar a seus alvos moleculares… permitindo a interação com hACE2 e a ocorrência de reinfecções.”

Até o momento (março-2022), as evidências apontam para uma capacidade das vacinas atualmente utilizadas de gerar anticorpos capazes de neutralizar parcialmente o novo coronavírus, incluindo as variantes de preocupação em circulação no momento, prevenindo casos graves da doença. As variantes de preocupação, porém, demonstram-se capazes de infectar mesmo pessoas vacinadas, embora a imunização tenda a proteger de internações e óbitos.

Apesar de, até o momento presente, as vacinas serem aparentemente capazes de proteger contra a infecção grave por novas variantes (ver resposta à pergunta “Quem já recebeu a vacina contra o coronavírus está imune às variantes?” acima) a circulação desenfreada do novo coronavírus em populações parcialmente expostas ao vírus ou parcialmente vacinadas favorece o surgimento de cada vez mais variantes do SARS-CoV-2. A possibilidade de que surjam variantes capazes de escapar completamente à resposta imunológica desencadeada por vacinas é um risco a ser encarado com muita seriedade, uma vez que este evento poderia significar um prolongamento da pandemia.

A Fiocruz trabalha para o combate à pandemia de SARS-CoV-2 principalmente através da pesquisa em diversas frentes de investigação. As pesquisas desenvolvidas pela Fundação como um todo vão desde a compreensão do genoma e das características virais até o estudo da resposta imunológica ao vírus, teste de terapias e desenvolvimento de imunizantes, e muitas destas fazem parte de programas internacionais de cooperação em pesquisa. Apesar do foco em pesquisa científica, no Rio de Janeiro a Fiocruz construiu também um Centro Hospitalar para atender a pacientes graves da COVID-19.

O trabalho da Rede Genômica Fiocruz não envolve coleta direta de material, e os grupos de pesquisa não possuem profissionais da enfermagem ou licença para coleta de material. Todas as amostras utilizadas para extração e sequenciamento do genoma são coletadas por profissionais e saúde, em Hospitais, Clínicas e Unidades Básicas de Saúde e encaminhadas aos Laboratórios Centrais (Lacen) de cada Unidade Federativa. É através da parceria com os Lacens que a Rede Genômica Fiocruz (e institutos de pesquisa parceiros) tem acesso ao estudo do genoma destas amostras.

Não. Conforme explicado na resposta à pergunta “A Rede Genômica Fiocruz realiza testes para diagnosticar se estou com o coronavírus e identificar por quais variantes?” acima, a Rede Genômica Fiocruz não realiza coleta ou processamento de amostras ofertadas diretamente por pacientes, devendo as amostras serem encaminhadas pelas unidades de saúde, institutos de pesquisa biomédica e os Lacens de cada Unidade Federativa.

A elaboração e testagem de vacinas não está entre os objetivos de pesquisa e atribuições da Rede Genômica Fiocruz. A Fundação Oswaldo Cruz é um dos mais importantes institutos de pesquisa biológica e biomédica do mundo, de forma a haver grupos de pesquisa e redes de trabalho com experiência nos mais diversos assuntos. No contexto da nova pandemia, estes laboratórios e redes de colaboração atuam em múltiplas frentes de enfrentamento do novo coronavírus, de acordo com a experiência e conhecimento técnico de cada equipe. Estas pesquisas, mesmo que inicialmente realizadas de maneira independente e com focos distintos, podem eventualmente informar umas às outras.

 

Por exemplo, embora a Rede Genômica não tenha participado dos testes clínicos de vacinas e não atue em sua produção, os estudos a respeito de novas variantes e dos mecanismos que permitem seu escape da resposta imunológica são importantes para acompanhar os efeitos da vacinação. Estes estudos podem ainda informar, no futuro, a necessidade e os alvos para o desenvolvimento de novas vacinas, a serem oferecidas à população nos anos seguintes ou caso apareçam variantes capazes de escapar completamente do efeito protetor dos imunizantes atuais.

A origem exata do Sars CoV-2 ainda não está elucidada e o tema continua sendo investigado. Existem fortes evidências que apontam para uma origem animal. Comparações entre o genoma do vírus obtidos em pacientes e outros coronavírus revelam uma proximidade com o RatG13, encontrado em morcegos, que provavelmente infectou primeiro um hospedeiro intermediário e eventualmente pulou para humanos em ambientes onde há contato próximos entre as espécies, como mercado de animais ou cavernas. Ademais, não existe na estrutura genômica do SARS-CoV-2 nenhum vestígio de manipulação do material genético do vírus. Esta hipótese foi verificada por diferentes grupos de pesquisa ao redor do mundo, que não encontraram evidências que sustentem esta hipótese.

 

Especialmente frente ao fato de que o genoma do SARS-CoV-2 é muito próximo ao de outros coronavírus, como o SARS-CoV e o MERS-CoV, ambos vírus de ocorrência natural que já causaram surtos de menores proporções, em diversos momentos na história humana recente, a ideia de que o novo coronavírus veio de um laboratório — e não dos mesmos processos naturais que geraram estes “parentes” — parece improvável.