questões epidemiológicas

Yaravírus, esse desconhecido

Cientistas brasileiros identificam vírus nunca visto, mas falta verba para pesquisar mais

Herton Escobar
27fev2020_11h40
Ilustração de Carvall

Em tempos de novas doenças, uma descoberta feita no lodo da Lagoa da Pampulha, em Belo Horizonte, está revelando aos cientistas que o mundo dos vírus é ainda mais diverso e inusitado do que se pensava. O yaravírus, que infecta apenas amebas e não causa dano aos seres humanos, foi identificado por pesquisadores do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), sob a coordenação do virologista Jônatas Abrahão. Os pesquisadores sequenciaram o DNA do novo vírus e descobriram que a maior parte das  informações genéticas não combinava com nada disponível nos bancos públicos de DNA viral. Quase todos os genes eram inéditos para a ciência, compostos de sequências nunca antes descritas por qualquer pesquisador, em lugar nenhum do mundo.

“O yaravírus é a descoberta mais intrigante dos últimos dez anos no mundo dos vírus”, disse à piauí, por e-mail, o microbiólogo Bernard La Scola, da Universidade Aix-Marseille, na França. 

Um dos maiores especialistas do mundo no tema, ele foi um dos responsáveis pela descoberta do primeiro vírus gigante (o mimivírus) e do primeiro virófago (vírus que infecta outros vírus), batizado de Sputnik, em 2008. Desde então, La Scola colabora nas principais descobertas do grupo brasileiro. La Scola compara os vírus a uma semente de planta: “inerte quando fora da terra, porém viva quando semeada e aguada.” E diz que a descoberta na Pampulha só foi possível graças às técnicas usada pelo grupo da UFMG para processar as amostras e isolar o vírus. 

O grupo de Abrahão já isolou mais de cem espécies de vírus gigantes nos últimos oito anos. Entre eles, o Samba [sambavírus], primeiro vírus desse tipo descoberto no Brasil, em 2014, e o Tupã [tupanvírus], maior vírus já identificado no mundo, que pode chegar a impressionantes 2,5 mil nanômetros de comprimento (ou 0,0025 milímetros), em 2018. “Conheço todos os vírus gigantes de amebas já descritos no mundo”, diz orgulhoso o jovem virologista de 36 anos, professor associado da UFMG. Descobrir vírus gigantes de amebas faz parte da sua rotina, e era exatamente o que Abrahão esperava encontrar quando uma aluna de iniciação científica começou a investigar uma amostra de lodo da Lagoa da Pampulha, cartão-postal de Belo Horizonte, em 2017. Surpreendentemente, ela encontrou um vírus que infectava amebas, mas que não era gigante. Tinha apenas 80 nanômetros de diâmetro, menor que um vírus da gripe. “Naquele momento percebemos que tínhamos alguma coisa nova nas mãos”, relembra Abrahão. 

A primeira reação depois do sequenciamento do DNA foi de desconfiança. “A sequência deve estar errada”, pensaram os cientistas. Não estava. Refizeram o sequenciamento, e o resultado foi o mesmo: o novo vírus da Pampulha tinha um genoma de 45 mil pares de bases, contendo 74 genes, dos quais 68 (mais de 90%) eram completamente inéditos para a ciência, sem homólogos conhecidos na natureza — por isso chamados de “genes órfãos”. Os outros 10% até tinham alguma semelhança com genes já descritos na literatura, mas ainda assim muito baixa — ou seja, eram quase órfãos. Era como se os pesquisadores tivessem desenterrado um pergaminho egípcio, com hieróglifos nunca antes vistos na arqueologia. 

 

Era tudo tão inédito e inusitado que os pesquisadores levaram três anos para redigir a certidão de nascimento do bicho e anunciar a descoberta. O trabalho científico que descreve o vírus foi divulgado em 28 de janeiro deste ano na bioRxiv, uma plataforma que reúne trabalhos de ciências biológicas ainda não avaliados por outros pesquisadores, e foi submetido para publicação numa revista especializada. E assim veio à luz, enfim, o Yaravirus brasiliensis.

O nome é uma homenagem a Yara, a “senhora das águas” (y-îara) da mitologia indígena tupi-guarani; assim como o gigante tupanvírus, cujo nome homenageia Tupã, o deus do trovão. (A mulher de Abrahão também se chama Iara, mas ele garante que é coincidência, e que o nome foi escolhido pelos alunos do laboratório.) “Resolvi dar nomes indígenas para mostrar que são vírus brasileiros”, explica.

Em meio à epidemia de desinformação que passou a circular na esteira do novo coronavírus, que já matou mais de 2,7 mil pessoas na China e contaminou uma pessoa no Brasil, os frequentadores da Pampulha podem ficar tranquilos: o yaravírus não oferece perigo aos seres humanos. Vírus de amebas costumam infectar apenas esses micro-organismos unicelulares, e ponto final. No laboratório, os pesquisadores da UFMG até tentaram infectar com o yaravírus células de mamíferos, mas sem sucesso. Além das amebas, e talvez algum outro protozoário da lagoa, ninguém precisa se preocupar com o vírus achado na Pampulha. Mas então, por que estudá-lo? E por que tanta empolgação? “Pode não parecer para quem não é da área, mas a descoberta de um vírus de ameba é uma área muito quente da microbiologia”, diz Abrahão. 

A descoberta do primeiro vírus gigante de ameba, em 2003, por um grupo de pesquisadores franceses (com quem Abrahão agora colabora), fez eclodir uma revolução na compreensão do papel dos vírus na natureza e seu lugar na história da evolução da vida na Terra. Até então, prevalecia uma visão única dos vírus como fragmentos errantes de material genético (DNA ou RNA), empacotados em cápsulas de proteínas e desprovidos de qualquer metabolismo, que só serviam para fazer cópias deles mesmos quando em contato com células de outros organismos mais elaborados. Seres tão simples que nem mereciam ser chamados de vivos.

Isso pode até ser verdade para uma série de vírus (especialmente os que têm RNA no lugar de DNA), mas os gigantes das amebas chegaram para mostrar que a história não para por aí. Eles não são apenas maiores, com mais de 200 nanômetros de diâmetro (duas ou até dez vezes maiores do que outros vírus em geral), mas também significativamente mais complexos. Alguns possuem mais genes e codificam mais proteínas até do que muitas bactérias e outros organismos unicelulares. O tupanvírus, por exemplo, tem um genoma de DNA dupla fita (igual ao nosso), com 1,5 milhão de pares de bases e cerca de 1,3 mil genes, além de todo o maquinário molecular necessário para fazer a leitura desses genes e sintetizar proteínas. “As definições do que é ser ‘vivo’ se baseiam em arbitrariedades e regras preconceituosas. É pura ortodoxia qualificar vírus como ‘não vivo’, do mesmo modo que um mineral”, diz o pesquisador Eurico de Arruda Neto, professor de virologia do Departamento de Biologia Celular da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, da Universidade de São Paulo (FMRP-USP). 

 

Nos últimos anos, por causa do avanço das tecnologias de sequenciamento, a prospecção de novos vírus passou a ser feita principalmente por meio da metagenômica, estratégia que envolve o sequenciamento em massa de várias amostras de material genético ao mesmo tempo, e a comparação dessas amostras com sequências de DNA já depositadas em bancos de dados informatizados. Assim, um pesquisador pode escanear automaticamente o DNA de milhões de micro-organismos presentes numa amostra de água e ter uma boa ideia do que tem lá dentro, sem nunca precisar olhar para um micróbio de verdade no microscópio — tudo na base da genética molecular e da bioinformática. Algo muito prático para identificar coisas que já existem ou são parecidas com coisas que já existem; mas não para detectar organismos totalmente novos, como é o caso do yaravírus. “A metagenômica é baseada na comparação com aquilo que já é conhecido, e por isso não enxerga as formas de vida — neste caso, os vírus — que são completamente diferentes”, afirma La Scola. Por essa técnica, diz ele, o yaravírus jamais teria sido descoberto. 

Em vez de sequenciar tudo e só depois tentar isolar algum organismo de interesse no meio da multidão, a equipe da UFMG fez o caminho inverso. A amostra inicial de 50 mililitros de lodo da Pampulha — mais especificamente, da ponta de um córrego cheio de esgoto que desemboca no lago — foi fracionada em várias amostras menores, e cada uma dessas amostras foi jogada sobre uma cultura individual de amebas saudáveis. Aí era só observar: se as amebas ficassem doentes, era porque tinha algum micróbio infeccioso na amostra; e só então os pesquisadores isolariam e sequenciariam o vírus, para ver do que se tratava. De uma dessas amostras, emergiu o yaravírus.

Com a sequência genética do novo vírus em mãos, Abrahão pediu ao colega Frederik Schulz, do Joint Genome Institute em Berkeley, na Califórnia, que a comparasse com tudo mais que havia disponível na literatura genômica — como um policial que procurasse identificar uma impressão digital num banco de imagens internacional. Schulz, então, comparou o DNA do yaravírus com as informações de 8.535 coleções de dados metagenômicos do planeta, e não encontrou nada semelhante. “Acredito que o Yara seja verdadeiramente raro”, conclui Abrahão. 

Para Arruda Neto, da FMRP-USP, a descoberta “mostra o tamanho da nossa ignorância sobre a magnífica biosfera que estamos rapidamente tratando de destruir”. “O yaravírus nos deixa perplexos pela vastidão do que ainda desconhecemos sobre a biodiversidade”, disse à piauí. “A riqueza de mecanismos e processos biológicos escondida nesse misterioso genoma, que não sabemos ainda decifrar por falta de elementos de comparação, é um grande estímulo científico para mergulharmos na vastidão do passado evolutivo para tentar mapeá-lo.”

Pergunto ao pesquisador Abrahão quais os próximos passos do estudo. A resposta foi tão inusitada quanto os genes que ele descobriu: “Olha, vou ser sincero; agora eu vou parar, porque o dinheiro acabou.” Na verdade, o dinheiro já tinha acabado antes mesmo de a pesquisa começar — ou melhor, ele nunca chegou a existir. Quem fez o trabalho manual de coletar, processar as amostras e isolar o vírus foi uma aluna de graduação, Talita Machado, voluntária no laboratório (nem bolsa tinha), usando sobras de reagentes de outros projetos e dinheiro que Abrahão tirou do próprio bolso. “Isso aqui é minha paixão, então estou mantendo o laboratório com meu próprio dinheiro. Mas é claro que o ritmo da pesquisa diminuiu muito”, lamenta o professor. “Não estou choramingando; é uma realidade. Tem muita gente aqui fazendo a mesma coisa.”

Tamanha penúria é reflexo da queda dos investimentos federais em pesquisa científica no Brasil. O orçamento do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações foi reduzido praticamente pela metade nos últimos cinco anos, e as verbas de pesquisa do CNPq, principal agência de fomento à ciência do governo federal, desapareceram quase que por completo. Caso consiga algum dinheiro, o desejo de Abrahão é caracterizar as diversas proteínas sintetizadas pelo yaravírus, para entender o que elas fazem e, quem sabe, descobrir alguma aplicação tecnológica para elas. Quase todos os antibióticos que conhecemos, por exemplo, são moléculas produzidas por micro-organismos para se defender de outros micro-organismos. “O potencial de aplicação biotecnológica é muito grande”, reflete Abrahão. Amostras coletadas de outras 25 localidades aguardam nas geladeiras do laboratório para serem investigadas – entre elas, amostras de água do Rio Solimões, de lagoas remotas do Parque Nacional da Serra do Cipó, e sedimentos de 300 metros de profundidade do Oceano Atlântico.



Herton Escobar (siga @hertonescobar no Twitter)

Repórter do Jornal da USP, é especializado em ciência e meio ambiente. É colaborador da revista Science

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