O coronavírus SARS-COV-2 é insidioso e misterioso. Os sintomas da doença que ele causa são variados, e o retrato de sua vítima típica não é tão óbvio quanto parecia antes. O 23andMe usará seu banco de dados genético exclusivo para identificar uma possível ligação entre o DNA dos pacientes e a vulnerabilidade ao vírus.
O coronavírus SARS-COV-2, que surgiu pela primeira vez no ano passado na China, é um agressor de oportunidades iguais. Se você é um ser humano, ele quer penetrar em você. Parece que o vírus infecta as pessoas da mesma forma, independentemente de sua idade, raça ou sexo. Isso é lógico, uma vez que se trata de um patógeno completamente novo, do qual ninguém tem imunidade.
Mas a doença de Covid-19, causada pelo vírus, é mais imprevisível em suas manifestações. Muito poucas pessoas infectadas ficam doentes. Os pacientes apresentam sintomas muito diferentes. Alguém está com febre alta e tosse. Alguns têm cólicas estomacais e diarreia. Alguém está perdendo o apetite. Alguém deixa de distinguir cheiros. Alguém consegue superar a doença sentando-se em casa, consumindo muitos líquidos e se deliciando com programas de TV. E alguém acaba em tratamento intensivo, onde muitos tubos são conectados a ele, que bombeiam ar sem sucesso para seus pulmões doentes. Os idosos com doenças crônicas e os homens respondem pela maioria das mortes. Mas não sempre. Nos Estados Unidos, uma grande porcentagem das pessoas hospitalizadas com sintomas graves tem menos de 40 anos. Crianças, especialmente bebês, também não estão cem por cento protegidos.
Os cientistas estão analisando dados epidemiológicos dispersos de pontos críticos como China, Itália e Estados Unidos para entender o que causou essas diferenças. Eles procuram características e padrões na idade dos pacientes, sua raça, gênero, status socioeconômico, comportamento e disponibilidade de serviços médicos para eles. Agora eles estão cavando mais fundo, tentando encontrar pistas em nosso DNA.
Na segunda-feira, 23andMe lançou um novo estudo para identificar diferenças genéticas que poderiam explicar por que pessoas com Covid-19 têm reações tão diferentes à infecção. Essa empresa de genômica de consumo juntou-se a uma série de novos projetos de pesquisa em busca de uma resposta para a mesma pergunta. Pesquisas anteriores mostram que certas variantes genéticas aumentam o risco das pessoas quando contraem certas doenças infecciosas. Outros fornecem proteção, digamos, uma mutação no gene CCR5, que torna o portador imune ao HIV. É muito cedo para dizer o quão significativamente o DNA protege contra Covid-19, ou vice-versa, torna uma pessoa vulnerável. No entanto, as informações obtidas podem, algum dia, ser usadas para identificar pessoas que apresentam maior risco de infecção,bem como para uma busca direcionada de novos medicamentos e tratamentos.
“Queremos entender como nossos genes influenciam nossa resposta ao vírus”, disse Joyce Tung, vice-presidente de pesquisa da 23andMe. “Esperamos que, ao coletar dados de pessoas que foram testadas e diagnosticadas com Covid-19, possamos aprender algo sobre as características biológicas desta doença e ajudar a comunidade científica a tratar os pacientes com mais sucesso.”
Enquanto outras empresas de pesquisa de DNA converteram seus laboratórios e agora estão testando pessoas para a Covid, a 23andMe decidiu usar seu ativo exclusivo - um banco de dados de mais de 10 milhões de clientes, 80% dos quais concordaram em usar suas informações genéticas e outras para fins de pesquisa. dados que eles próprios relataram. A empresa vem construindo esse banco de dados há vários anos, o que torna mais fácil conduzir pesquisas em massa entre os potenciais participantes da pesquisa. Como resultado, cada perfil genético inclui centenas de informações fenotípicas, como quantos cigarros um cliente fumou durante a vida e se algum de seus parentes teve diabetes. A enorme quantidade de dados que a empresa possui,permitiu que ela iniciasse sua busca por uma cura e fez dela uma poderosa fonte de informações no campo da pesquisa genética.
A última pesquisa, publicada no portal do cliente 23andMe, inclui perguntas sobre onde uma pessoa mora, quais medidas de distanciamento social ela segue, se ela foi testada para coronavírus, teve contato com pessoas infectadas e se ela foi diagnosticada com Covid-19. (Apenas clientes americanos da empresa podem participar da pesquisa.) 23andMe espera recrutar centenas de milhares de seus clientes para o estudo, incluindo aqueles com diagnóstico de Covid-19 que tiveram resultado negativo, que apresentam sintomas semelhantes aos da gripe, mas que estão sendo testados até agora. não passou, assim como os familiares dos infectados. Para as pessoas com teste positivo, uma pesquisa adicional será conduzida sobre a gravidade da doença, a manifestação dos sintomas e se elas foram hospitalizadas. Isso foi dito pelo cientista-chefe da empresa Adam Auton,que está liderando um novo estudo da Covid-19. Todos os participantes serão convidados todos os meses para uma nova pesquisa com perguntas adicionais, permitindo ao 23andMe identificar novos casos entre os entrevistados.
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Se a empresa coletar respostas suficientes de pessoas infectadas com Covid-19, sua equipe de pesquisa conduzirá uma análise estatística chamada Genome-Wide Association Search (GWAS). Este método é amplamente utilizado na pesquisa genética. Durante a GWAS, as pessoas são divididas em diferentes grupos, no nosso caso, muito provavelmente, com base nos sintomas. Seus dados de DNA são escaneados para ver se certas variações de uma única letra no código genético são mais comuns entre pessoas com certos sintomas. Se isso acontecer com bastante frequência, pode-se dizer com certo grau de certeza que tais variações estão associadas a esses sintomas.
É difícil prever quais genes serão encontrados durante essas expedições de busca de DNA. Mas muitos deles podem ser encontrados nas partes do genoma responsáveis pela resposta imunológica do corpo, diz Michael Snyder, que chefia o departamento de genética da Universidade de Stanford e não tem nada a ver com 23andMe e suas pesquisas. “Em geral, sabemos que a genética influencia o curso de uma infecção viral”, diz ele. - Isso não é inesperado, já que no processo de desenvolvimento histórico, pessoas em diversas condições ambientais foram expostas a patógenos bastante específicos. Faz sentido que pessoas diferentes tenham sistemas imunológicos diferentes.” (Deve-se dizer que uma reação superprotetora, conhecida como hipercitocinemia, causou muitas mortes entre pacientes com pneumonia atípica.que a hipercitocinemia também é a causa de algumas mortes entre jovens com Covid-19.)
Outro candidato potencial é um gene para o receptor ACE2. Ele está localizado na superfície dos pulmões e de outras células humanas e é a passagem molecular pela qual o SARS-CoV-2 entra no corpo. Pequenas mudanças nesse gene podem tornar mais fácil ou mais difícil a passagem de certos receptores. Além disso, variações na região do genoma que ativam ou desativam o receptor ACE2 também podem desempenhar um papel. Se os genes são menos ativos, as células humanas produzem menos receptores, tornando-os mais difíceis de agarrar pelo vírus.
É muito cedo para especular sobre o papel que os genes desempenham na determinação do resultado da doença de Covid-19, diz Snyder. Mas ele está pronto para apostar que projetos como os implementados pela 23andMe provavelmente não fornecerão uma única variante genética que decida se uma pessoa ficará em tratamento intensivo ou não. “Eu ficaria surpreso se eles encontrassem algo tão atraente quanto o BRCA”, diz Snyder, referindo-se a um dos mais poderosos preditores de câncer que os cientistas descobriram. Mutações nos genes BRCA quadruplicam as chances de uma pessoa desenvolver certas formas de câncer de mama.
A questão é que a busca por associação em todo o genoma é um jogo de números. É a melhor maneira de detectar mutações que se repetem e reaparecem em toda a população, cada uma com um efeito muito pequeno na suscetibilidade de uma pessoa à doença. E uma vez que uma pesquisa de associação de todo o genoma geralmente é baseada em um conjunto limitado de dados genéticos, como os coletados por 23andMe (uma visão estática de 600.000 localizações do genoma), essas variantes comuns são mais fáceis de identificar do que as raras.
No entanto, são muito raras as mutações que provavelmente são a razão da exposição extrema ao Covid-19, diz Stephen Chapman, pneumologista que trabalha como pesquisador no Centro de Genética Humana da Universidade de Oxford e não está envolvido no projeto 23andMe. Em meados dos anos 2000, ele conduziu os primeiros estudos genéticos de predisposição de pneumonia bacteriana e descobriu mutações raras em genes de mediação imunológica que tornavam crianças e adultos saudáveis altamente suscetíveis a uma bactéria específica que entrava no corpo. Chapman suspeita que mutações igualmente raras envolvidas na função imunológica e na resposta à inflamação estão sendo colocadas em leitos de UTI para pessoas jovens e saudáveis que não apresentam outros fatores de risco. “Na minha opinião, esta é uma séria desvantagem do GWAS,ele diz. "Pesquisas de associação de todo o genoma ignoram essas mutações raras e causadoras de doenças."
Encontrá-los requer fazer exames de sangue de pacientes não padronizados e sequenciar todos os seus genomas. Se decifrarmos o DNA de um adulto jovem que está conectado à ventilação pulmonar artificial, é possível que seja possível revelar uma predisposição genética única para Covid-19. Por outro lado, o DNA de pessoas idosas que foram diagnosticadas com coronavírus e Covid-19, mas sem sintomas, pode conter mutações protetoras que protegem contra as formas mais graves da doença.
Mais de 90 desses projetos de sequenciamento já estão em andamento em laboratórios de todo o mundo, e os cientistas estão correndo para entender a doença que matou mais de 76.000 pessoas em todo o mundo. Alguns dos projetos são estudos genéticos de longo prazo na população, dos quais milhares de voluntários participam há muito tempo. A empresa islandesa DeCODE Genetics, que há décadas coleta dados sobre o genoma e a saúde de 364.000 habitantes desse país insular, recebeu permissão do governo para publicar os resultados dos testes do Covid-19. Existem também novos estudos sendo conduzidos exclusivamente entre pacientes com Covid-19. Para combinar todos os dados genéticos de várias equipes de pesquisa,cientistas da Universidade de Helsinque recentemente estabeleceram uma câmara de compensação chamada Covid-19 Carrier Genetics. À medida que mais dados surgem, as estatísticas se tornam mais convincentes e confiáveis e, ao mesmo tempo, aumenta a esperança de que possam ser encontradas mutações que possam mudar o impacto de uma nova doença em humanos, bem como o processo de luta da humanidade contra ela.
Mas não vale a pena esperar que receberemos um cartão de pontuação genética de suscetibilidade à Covid-19 em um futuro próximo. Chapman diz que é provável que esses estudos não consigam identificar pessoas suscetíveis com base em seu DNA. Em vez disso, simplesmente obteremos uma melhor compreensão das vias moleculares por meio das quais as formas mais graves de Covid-19 emergem. “Esta é uma doença humana completamente nova e devastadora, e precisamos entender sua biologia com urgência”, explica Chapman. Ao isolar genes que regulam diferentes respostas imunológicas, isso ajudará a determinar o que exatamente precisa ser tratado com novos medicamentos, e os médicos serão capazes de abordar de forma mais objetiva e específica o tratamento de pacientes individuais. “O GWAS e o sequenciamento do genoma completo podem desempenhar um papel muito valioso aqui”, observa Chapman.
Idade, problemas de saúde anteriores, testes precoces e atendimento de qualidade serão essenciais para determinar quem sobreviverá e quem morrerá de Covid-19. Mas o DNA provavelmente também desempenha um papel em influenciar o resultado da doença. E aqui ainda temos muito que aprender e descobrir.
Megan MOLTENI
