Alergologia e imunologia

Variantes da COVID-19 no Brasil e no mundo: o que sabemos?

Variantes da COVID-19 no Brasil e no mundo: o que sabemos?

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Imagem de perfil de Amanda Wilceki

Novas variantes da COVID-19 decorrentes de mutações foram identificadas e chamam atenção pelo aumento da transmissão. E também pelo agravamento das situações epidemiológicas nesses locais.

A presença de variantes foram identificadas em:

  • Manaus, no Brasil,
  • Reino Unido e
  • África do Sul.

O surgimento das variantes

Todos os vírus sofrem mutações culminando em novas variantes, incluindo o coronavírus SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus 2), responsável pela COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019). Essas alterações genéticas surgem quando ocorre a replicação viral para que ele se espalhe cada vez mais no nosso organismo.

Dentre essas mutações, muitas delas são insignificantes e até mesmo danosas para a propagação do vírus (pressão seletiva negativa), e outras podem deixar ele com mais patogenicidade ao ser humano, favorecendo a disseminação (pressão seletiva positiva).

Mundo

No mundo, já foram observadas mais de 4 mil variações do coronavírus SARS-CoV-2, sendo que no Brasil foram identificadas mais de 60 linhagens do vírus pela Rede Genômica Fiocruz. Vale ressaltar que nem todas essas variações estão totalmente compreendidas acerca da transmissão e mortalidade de cada uma.

Uma possibilidade do porquê essas novas variantes estejam surgindo somente agora deve-se aos desafios evolutivos específicos e pressões de seleção que estimulam a sobrevivência de determinadas mutações.

Em um relatório publicado no site virological.org, especula-se que o surgimento da variante britânica está associado aos relatos nos pacientes imunodeficientes infectados de forma crônica com COVID-19, os quais apresentam altas taxas de mutações acumuladas em pouco tempo. Isso se deve a três fatores:

  • (1) nessa população a resposta imune natural está mais suprimida,
  • (2) possível resistência de uma variante aos anticorpos terapêuticos administrados de plasma convalescente e
  • (3) se somente foi aplicada essa terapia de anticorpos após semanas de infecção. O que possibilitou uma quantidade elevada de vírus geneticamente diversos enquanto não havia defesa suficiente, criando as circunstâncias pertinentes para a rápida fixação de mutações.

Brasil

Sobre a variante brasileira, um estudo da revista Science presume que a elevada imunidade de possivelmente 76% da população à infecção em onda anterior possibilitou certa vantagem para que a variante com mutação nova na proteína Spike conseguisse infectar essas pessoas.

Contudo, essas especulações permanecem como uma hipótese e necessita de mais estudos para podermos afirmar a origem dessas variantes.

Sobre COVID-19, leia também:

As mutações detectadas nas variantes da covid-19

Apesar de possuírem origens diferentes, essas variantes compartilham uma constelação de mutações. Nelas foram identificadas novas mutações na proteína Spike do coronavírus, que é uma estrutura que liga o vírus através do seu domínio RBD (receptor-binding domain) ao receptor ACE2 (enzima conversora de angiotensina 2) das células do corpo humano propiciando a sua entrada.

Dentre elas, destacam-se a mutação N501Y, encontrada nas três variantes de maior preocupação atual, e a E484K, descrita somente nas variantes da África do Sul e do Brasil (Manaus).

Imagem 1: Interação da proteína Spike com célula humana.

Fonte: proec.ufabc

Mutação N501Y

O nome da mutação N501Y é devido a alteração da molécula de aminoácido na posição 501 que se transformou de asparagina (N) para tirosina (Y).

Essa mudança, ao que tudo indica, aumenta a ligação vírus-célula, o que consequentemente torna o vírus da COVID-19 mais contagioso. Também a N501Y produz um efeito muito amplificado se associado com outras mutações. Contudo, a causa disso permanece desconhecida.

Mutação E484K

A mutação E484K modifica a região da proteína Spike onde há o acoplamento de anticorpos neutralizantes fazendo com que o vírus se esquive, ou seja, não é neutralizado pelo anticorpo. Isso faz com que aumente o risco de reinfecção, como já vem sendo associado em alguns pacientes.

Um estudo do Fred Hutchinson Cancer Research Center publicado na plataforma bioRxiv mostrou que a potência de soros convalescentes de alguns doadores reduziu 10 vezes nas variantes com mutação E484K. Embora, comenta que não necessariamente o sistema imune dos pacientes com a nova variante caia 10 vezes.

As variantes de maior preocupação no momento são B.1.1.7 (ou VUI – 202012/01) que foi primeiramente identificada no Reino Unido, B.1.351 (ou 501Y.V2) encontrada na África do Sul, as variantes brasileiras P.1 detectada em Manaus e P.2 no Rio de Janeiro.

A variante no Brasil

No início de janeiro de 2021, o Japão contatou a OMS sobre a nova variante P.1 do coronavírus identificada em quatro viajantes brasileiros que estiveram em Manaus, no Brasil.

Essa variante tem 12 mutações na proteína Spike, particularmente três delas (K417N / T, E484K e N501Y) são iguais a da identificada na África do Sul. O que contribui para afetar a transmissão e resposta do sistema imunológico das pessoas. Contudo, a mutação P.1 não é geneticamente relacionada a da África do Sul e também não tem vínculo com a do Reino Unido.

Quais as linhagens predominantes?

Desde março de 2020, as linhagens predominantes que circulam no Brasil são B.1.1.33 e B.1.1.28. Em Manaus, entre as amostras coletadas de março a novembro de 2020 a nova mutação estava ausente.

Em novembro de 2020, foi identificada em 42% dos casos. Já, entre dezembro e janeiro de 2021 – época do colapso de saúde na região – foi encontrada em 91% dos casos da doença sequenciados, tornando-se a cepa dominante no estado, mais que a sua linhagem de origem – B.1.1.28. Isso sugere que essa linhagem foi submetida à uma pressão seletiva positiva.

De forma parecida, no Rio de Janeiro, encontraram outra nova variante, denominada P.2, com a mutação E484K, originada da linhagem B.1.1.33. Em novembro de 2020, a nova linhagem já era a mais prevalente entre as amostras sequenciadas no estado do Rio de Janeiro.

De acordo com os dados da Rede Genômica Fiocruz, em apenas 4 meses a partir do aparecimento delas em outubro de 2020, as duas linhagens brasileiras P.1 e P.2 são responsáveis juntas por 75% de todas as linhagens sequenciadas no Brasil. Em Manaus, as duas linhagens juntas representam 97,8% das amostras que foram sequenciadas em janeiro de 2021.

Imagem 2: Distribuição percentual das linhagens identificadas por mês no Brasil e em cada região.

Fonte: Rede Genômica Fiocruz e Freitas, A. R. R.; Giovanetti, M.; Alcantara, L. C. J. Variantes Emergentes Do SARS-CoV-2 E Suas implicações Na Saúde Coletiva. IAJMH 2021, 4.

A variante no Reino Unido

A nova linhagem B.1.1.7 foi identificada pela primeira vez no Reino Unido em dezembro de 2020 e já foi sequenciada desde então em 70 países, sendo 29 deles com transmissão local.

Essa variante do COVID-19 apresenta 14 mutações definidoras, dessas, 7 estão localizadas na proteína Spike. Segundo estudos, é estimado que o coronavírus SARS-CoV-2 acumula 1 a 2 mutações de nucleotídeos por mês.

Além da mutação N501Y já comentada, encontraram também certas deleções, dentre elas a deleção 69-70, a qual exclui os aminoácidos 69 e 70 da proteína Spike, o que confere ao vírus maior facilidade de infecção às células do corpo humano.

O NERVTAG (New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group) da agência britânica Public Health England informou que a variante apresenta uma taxa de infecção 25% a 40% maior comparada às outras cepas e que o risco relativo de morte dos pacientes infectados com a nova linhagem B.1.1.7 é de 1,65 (IC de 95% 1,21-2,25) comparado aos casos não-B.1.1.7.

Também foi relatado um maior número de casos entre crianças e adultos jovens. Essa linhagem é responsável pelo deterioramento da situação epidemiológica entre dezembro de 2020 e janeiro de 2021 em diversos países da Europa, como Reino Unido e Portugal.  

A variante na África do Sul

A nova variante B.1.351 é associada à segunda onda de COVID-19 ocorrida em dezembro de 2020 na África do Sul. A linhagem sul-africana apresenta múltiplas alterações na proteína Spike, dentre elas a N501Y, a E484K e a K417N.

Embora porte a mesma mutação que a variante inglesa – a N501Y – as análises filogenéticas realizadas evidenciaram que a linhagem reportada na África do Sul possui uma origem diferente.

Ela foi descrita inicialmente na Baía Nelson Mandela, localizada na costa leste da África do Sul e, em semanas, tornou-se a variante dominante nas províncias do Cabo Oriental e Ocidental.

Um estudo de modelagem da London School of Hygiene & Tropical Medicine constatou que a transmissibilidade da variante sul-africana pode ser até 50% maior, capaz de escapar da imunidade uma em cada cinco pessoas previamente infectadas.

As vacinas atuais protegem contra novas variantes da covid-19?

As vacinas protegem mais contra variantes do que a infecção pela doença. Estudos recentes vem reforçando a importância do reforço da vacina para uma maior eficácia na proteção. Há pesquisas sendo realizadas para entender os escapes de vacina e como diminuir esses casos.

Conclusões

A comprovação de que novas variantes da COVID-19 ocasionam epidemias locais em regiões já comprometidas pela pandemia aumenta a preocupação sobre o aumento da transmissão e possível escape antigênico das barreias imunológicas. Esse crescimento rápido aponta para uma vigilância genômica e epidemiológica mais detalhada no mundo todo.

As medidas epidemiológicas contra a COVID-19 de higiene e distanciamento social contribuem não só para diminuir a taxa de transmissão, como também para impedir que o vírus se espalhe e adquira novas mutações. Assim, quanto maior o número de casos ativos, maior a possibilidade de propagar uma mutação danosa do vírus à população.

Além disso, segue sendo a melhor estratégia para proteger a população e impedir que o coronavírus continue se espalhando e, por consequência, tendo oportunidade de adquirir mais mutações que minimizem o efeito das vacinas.

O texto acima é de total responsabilidade do autor e não representa a visão da sanar sobre o assunto

Referências

Rede Genômica Fiocruz http://www.genomahcov.fiocruz.br/

Fundação Oswaldo Cruz https://portal.fiocruz.br/

São Paulo confirma 1º caso de variante em paciente que não esteve em Manaus https://www.cnnbrasil.com.br/saude/2021/02/14/sao-paulo-confirma-1-caso-de-variante-em-paciente-que-nao-esteve-em-manaus

Farmacêuticas estudam eficácia de vacinas contra variantes do coronavírus https://www.cnnbrasil.com.br/saude/2021/02/12/farmaceuticas-estudam-eficacia-de-vacinas-contra-variantes-do-coronavirus

Preliminary genomic characterisation of an emergent SARS-CoV-2 lineage in the UK defined by a novel set of spike mutations https://virological.org/t/preliminary-genomic-characterisation-of-an-emergent-sars-cov-2-lineage-in-the-uk-defined-by-a-novel-set-of-spike-mutations/563

Three-quarters attack rate of SARS-CoV-2 in the Brazilian Amazon during a largely unmitigated epidemic https://science.sciencemag.org/content/371/6526/288

New coronavirus variants could cause more reinfections, require updated vacines https://www.sciencemag.org/news/2021/01/new-coronavirus-variants-could-cause-more-reinfections-require-updated-vaccines

Starr TN, Greaney AJ, Hilton SK, et al. Deep mutational scanning of SARS-CoV-2 receptor binding domain reveals constraints on folding and ACE2 binding. Preprint. bioRxiv. 2020;2020.06.17.157982. Published 2020 Jun 17. doi: 10.1101/2020.06.17.157982

DE ALBUQUERQUE, L. P.; SIQUEIRA PATRIOTA, L. L. DE; GONZATTO, V.; PONTUAL, E. V.; GUEDES PAIVA, P. M.; NAPOLEÃO, T. H. Coronavirus Spike (S) Protein: A Brief Review on Structure-Function Relationship, Host Receptors, and Role in Cell Infection. Advances in Research, v. 21, n. 9, p. 116-124, 28 ago. 2020.

FREITAS, ANDRÉ RICARDO RIBAS; GIOVANETTI, MARTA; ALCANTARA, LUIZ CARLOS JUNIOR. Variantes emergentes do SARS-CoV-2 e suas implicações na saúde coletiva. InterAmerican Journal of Medicine and Health, v. 4, 2021. https://doi.org/10.31005/iajmh.v4i.181

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