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Nova tecnologia e experiência com zika levaram a genoma do coronavírus

Pesquisadoras Ingra Morales, Erika Manuli, Prof. Ester Sabino,Flávia Salles e Jaqueline Goes de Jesus (da esq. para dir.) - Almir Robson Ferreira, SCAPI IMT
Pesquisadoras Ingra Morales, Erika Manuli, Prof. Ester Sabino,Flávia Salles e Jaqueline Goes de Jesus (da esq. para dir.) Imagem: Almir Robson Ferreira, SCAPI IMT

Bruna Souza Cruz

De Tilt, em São Paulo

05/03/2020 13h18

Sem tempo, irmão

  • Cientistas da USP e Oxford realizaram sequenciamento do novo coronavírus em 48h
  • Pesquisadores de outros países estão levando em média 15 dias para fazer isso
  • Aparelho portátil menor que um celular fez leitura do material genético
  • Experiência nas epidemias nacionais de dengue, zika e chikungunya ajudaram equipe
  • É uma oportunidade de popularizar a ciência, diz Ester Sabino, diretora de instituto da USP

O sequenciamento genético do novo coronavírus em apenas 48 horas rendeu a um grupo de cientistas brasileiras muito mais do que o sentimento de conquista. Após a descoberta, as pesquisadoras agora fazem malabarismos para dar conta de divulgar os resultados, dar entrevistas e organizar os planos futuros. "A gente não imaginava que fosse ter tanta repercussão", contou em entrevista a Tilt a médica Ester Sabino.

"Já participei de outras pesquisas, com resultados mais fortes [dentro da ciência] e nunca foi assim. Está sendo muita novidade. Mas acho que é uma oportunidade de popularizar a ciência no Brasil", afirmou ela, que é diretora do IMT (Instituto de Medicina Tropical da Universidade de São Paulo) da USP (Universidade de São Paulo) e coordena o CADDE (Centro Conjunto Brasil-Reino Unido para Descoberta, Diagnóstico, Genômica e Epidemiologia de Arbovírus), rede de pesquisadores que trabalham com epidemias, responsável pela análise genética novo coronavírus, classificado oficialmente como SARS-CoV-2.

Para você ter uma ideia, elas conseguiram sequenciar em 48 horas o que pesquisadores de outros países estão levando em média 15 dias para fazer —com exceção da França, que também conseguiu em dois dias. Essa agilidade é um grande avanço para ajudar a compreender como o vírus funciona e pensar em estratégias futuras para conter a epidemia, já que mostra os caminhos feitos pelo vírus e as mutações que ele sofre. No Brasil, são quatro casos confirmados e 531 suspeitos.

A doutora Sabino explica que conseguir fazer isso em tempo real, enquanto a epidemia acontece, é muito melhor. Imagine que o vírus agora consegue ser rastreado geneticamente bem mais rápido aqui no Brasil. Fica mais fácil identificar a sua origem. Por exemplo, dará para saber se uma pessoa foi infectada durante uma viagem ou se a contaminação aconteceu já a partir de um vírus que evoluiu e se espalhou na própria cidade/estado/país.

Além de estar surpresa com a repercussão, a médica diz que nada disso seria possível sem o trabalho de uma grande equipe, com muita experiência nas epidemias nacionais de dengue, zika e chikungunya, e de uma metodologia bem mais barata do que a usada em outros centros de estudo no exterior.

O sequenciamento do genoma foi feito pelas biomédica Jaqueline Goes de Jesus, Ingra Morales e Flávia Sales e pela farmacêutica Erika Manuli, pesquisadoras da Faculdade de Medicina da USP dentro do Instituto Adolfo Lutz (IAL) e em parceria com o IMT-USP e a Universidade de Oxford, por meio do professor Nuno Faria.

"A gente sabia desde janeiro que uma hora o coronavírus chegaria ao Brasil. Só estávamos esperando [ter uma amostra]. Quando chegou, já tínhamos tudo o que precisávamos para sequenciar", explicou Sabino.

Assim que houve a confirmação do primeiro caso brasileiro, divulgado no dia 26 de fevereiro, a equipe recebeu informações sobre as amostras nasofaríngeas do homem de 61 anos infectado, analisadas pelo departamento do biomédico Claudio Tavares Sacchi, coordenador do laboratório estratégico do Instituto Adolfo Lutz. "É a secreção que fica entre o nariz e a traqueia, por ser um vírus que atinge o pulmão. Mas em outros vírus podemos coletar amostras do sangue, da urina", explicou a pesquisadora Ingra Morales.

Sistema de baixo custo revolucionou pesquisa

Começou então um processo em laboratório de extração do RNA do novo vírus. A primeira etapa foi quebrar a célula no meio para ter acesso ao material genético, que foi usado para o sequenciamento. Um grande diferencial aqui foi usar uma tecnologia avançada, desenvolvida no Reino Unido, mas adaptada por brasileiros. Trata-se de um aparelho portátil conhecido como MinION, que é menor que um celular e faz a leitura do material genético de vírus de vários tipos.

"O MiniION faz o sequenciamento por nanoporos [proteínas com nanômetros de diâmetro]. A amostra do RNA passa por ele e gera uma base genética diferente no final. O computador recebe esses resultados, faz uma análise bioinformática e monta o genoma com os dados que possui", detalhou Morales.

MinION: dispositivo que ajudou no sequenciamento do coronavírus - Reprodução
MinION: dispositivo que ajudou no sequenciamento do coronavírus
Imagem: Reprodução

Imagine que o DNA é uma fita com 30 mil letrinhas em uma ordem específica. O sequenciamento feito com a ajuda do MiniION conseguiu identificar a ordem em que elas estão organizadas no vírus da amostra coletada, num processo que chegou a 96% do genoma em 48 horas.

Esse resultado foi comparado com 127 genomas completos do novo coronavírus, que já haviam sido sequenciados em 17 países diferentes. Foi assim que se descobriu que os dois casos brasileiros tinham genomas diferentes (leia mais aqui).

O primeiro brasileiro infectado veio da Itália, mas as pesquisadoras identificaram após o sequenciamento do novo coronavírus que a sua estrutura era parecida com a do analisado na Alemanha. Já o genoma do segundo paciente se assemelhava ao vírus sequenciado na Inglaterra.

Os italianos ainda não descobriram a origem do surto na região da Lombardia, mas pesquisadores locais entraram em contato com as cientistas solicitando informações sobre o modelo utilizado por elas.

"Eu, a Jaqueline e a Flávia estávamos juntas na hora [em que o processamento dos dados do sequenciamento terminou]. A Jaque fazendo as análises, nós em contato com o pessoal de Oxford para ver se estava dando certo. Quando vimos que tinha dado certo, ficamos muito felizes. Foi muito bom, para mostrar que temos muitos cientistas brasileiros bons, quem podem fazer esse tipo de trabalho no mesmo nesse momento de corte de bolsas [de pesquisa] e pouco investimento", contou.

Graças a Ingra Morales, bolsista da Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) na época, foi possível fazer todo o processo a um baixo custo.

Desenvolvido na Inglaterra, o dispositivo original custava US$ 500 e exigia protocolos (formas de manipulação de material genético) caros. Durante um período de estudo no Reino Unido, a cientista desenvolveu uma forma eficiente de sequenciar várias amostras ao mesmo tempo (o que otimiza o trabalho) e reutilizar o chip do dispositivo eletrônico mais vezes, o que resulta até hoje em uma boa economia. Isso fez com que o custo dos testes caíssem para a casa dos US$ 20 a US$ 30— a equipe não precisou comprar novos MinION, pois possuía o aparelho em seu laboratório.

"Esse modelo de sequenciador foi usado pela primeira vez com o vírus ebola [em 2015]. Depois, em 2016, os pesquisadores do Reino Unido vieram para o Brasil para trabalhar com o vírus zika, em parceria com a gente. Tive a oportunidade de estudar por seis meses lá e conseguimos criar essa forma mais barata para sequenciar vírus", explicou Morales.

"Antes, fazíamos os estudos, juntávamos as amostras e enviávamos para análise [fora do Brasil]. Os resultados chegavam depois que a epidemia acabava, e não enquanto ela estava acontecendo. Nós queríamos fazer a um custo menor. Com esse valor, o dispositivo pode ser usado para ajudar na saúde pública", ressaltou Sabino.

Os próximos passos

Se depender de Sabino, o laboratório deve retomar o quanto antes suas pesquisas com o vírus da dengue. Paralelamente, a equipe irá ajudar no sequenciamento de novas amostras do coronavírus.

"Quem vai fazer e continuar a vigilância do vírus é o Instituto Adolfo Lutz. Aqui, a gente vai ter outras coisas para fazer. A universidade tem que estar sempre procurando o novo. E não só para publicar artigos científicos, mas que ajude o setor público ou parte tecnológica da indústria em casos como esses [de epidemia]", ressaltou.

Por fim, Sabino reforça a importância de o Brasil ter uma rede fortalecida de pesquisadores para que descobertas científicas não se percam pelo caminho. "Não se sabe onde vai começar uma epidemia. Precisamos ter pesquisadores em todos os lugares."

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