Os humanos não são a única espécie que enfrenta uma ameaça potencial do SARS-CoV-2, o novo coronavírus que causa o COVID-19, de acordo com um novo estudo da Universidade da Califórnia, Davis.
Uma equipe internacional de cientistas usou a análise genómica para comparar o principal recetor celular do vírus em humanos, a enzima conversora da angiotensina-2, ou ACE2, em 410 espécies diferentes de vertebrados, incluindo pássaros, peixes, anfíbios, répteis e mamíferos.
ACE2 é normalmente encontrado em muitos tipos diferentes de células e tecidos, incluindo células epiteliais no nariz, boca e pulmões. Em humanos, 25 aminoácidos da proteína ACE2 são importantes para o vírus se ligar e entrar nas células.
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Gibão de bochechas brancas do norte Photo//Freepik |
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Os investigadores usaram essas 25 sequências de aminoácidos da proteína ACE2, e modelagem de sua estrutura de proteína prevista, juntamente com a proteína spike SARS-CoV-2, para avaliar quantos desses aminoácidos são encontrados na proteína ACE2 das diferentes espécies.
"Estima-se que os animais com todos os 25 resíduos de aminoácidos correspondentes à proteína humana correm o maior risco de contrair SARS-CoV-2 via ACE2", disse Joana Damas, primeira autora do artigo e pós-doutorada associada na UC Davis. "Prevê-se que o risco diminua quanto mais os resíduos de ligação da espécie ACE2 diferirem dos humanos."
Cerca de 40 por cento das espécies potencialmente suscetíveis ao SARS-CoV-2 são classificadas como "ameaçadas" pela União Internacional para Conservação da Natureza e podem ser especialmente vulneráveis à transmissão humano-animal. O estudo foi publicado em 21 de agosto na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .
"Os dados fornecem um importante ponto de partida para a identificação de populações de animais vulneráveis e ameaçados em risco de infeção por SARS-CoV-2", disse Harris Lewin, principal autor do estudo e distinto professor de evolução e ecologia da UC Davis. "Esperamos que inspire práticas que protejam a saúde humana e animal durante a pandemia."
Espécies ameaçadas de extinção com previsão de risco
Prevê-se que várias espécies de primatas em perigo crítico, como o gorila das planícies ocidentais, o orangotango de Sumatra e o gibão de bochecha branca do norte, correm um risco muito alto de infeção por SARS-CoV-2 via seu recetor ACE2.
Outros animais sinalizados como de alto risco incluem mamíferos marinhos, como baleias cinzentas e golfinhos nariz-de-garrafa, bem como hamsters chineses.
Animais domésticos, como gatos, gado e ovelhas, apresentaram risco médio, e cães, cavalos e porcos apresentaram baixo risco de ligação de ACE2. Como isso se relaciona com a infeção e o risco de doença precisa ser determinado por estudos futuros, mas para as espécies que têm dados de infectividade conhecidos, a correlação é alta.
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Em casos documentados de infeção por SARS-COV-2 em gatos, cães, hamsters, leões e tigres, o vírus pode estar usando recetores ACE2 ou podem usar recetores diferentes de ACE2 para obter acesso às células hospedeiras. Uma menor propensão para ligação pode se traduzir em menor propensão para infeção ou menor capacidade para a infeção se espalhar num animal ou entre animais, uma vez estabelecida.
Por causa do potencial de os animais contraírem o novo coronavírus de humanos, e vice-versa, instituições como o Zoológico Nacional e o Zoológico de San Diego, que contribuíram com material genómico para o estudo, fortaleceram programas para proteger animais e humanos.
"As doenças zoonóticas e como prevenir a transmissão de humanos para animais não são um novo desafio para os zoológicos e profissionais de cuidados com os animais", disse o co-autor Klaus-Peter Koepfli, investigador da Smithsonian-Mason School of Conservation e ex biólogo conservacionista do Smithsonian Centro de Sobrevivência de Espécies e Centro de Genómica de Conservação do Conservation Biology Institute. "Esta nova informação permite-nos concentrar nossos esforços e planejar adequadamente para manter os animais e os humanos seguros."
Os autores recomendam cautela contra a interpretação exagerada dos riscos animais previstos com base nos resultados computacionais, observando que os riscos reais só podem ser confirmados com dados experimentais adicionais.
A pesquisa mostrou que o ancestral imediato do SARS-CoV-2 provavelmente se originou em uma espécie de morcego. Descobriu-se que os morcegos apresentam risco muito baixo de contrair o novo coronavírus por meio de seu recetor ACE2, o que é consistente com dados experimentais reais.
Ainda não se sabe se os morcegos transmitiram diretamente o novo coronavírus aos humanos ou se ele passou por um hospedeiro intermediário, mas o estudo apoia a ideia de que um ou mais hospedeiros intermediários estavam envolvidos. Os dados permitem aos investigadores determinar quais as espécies que podem ter servido como hospedeiros intermediários na natureza, auxiliando nos esforços para controlar um futuro surto de infeção de SARS-CoV-2 em populações humanas e animais.
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Os autores do estudo são: Marco Corbo, UC Davis Genome Center; Graham M. Hughes e Emma C. Teeling, University College Dublin, Irlanda; Kathleen C. Keough e Katherine S. Pollard, UC San Francisco; Corrie A. Painter, Nicole S. Persky, Diane P. Genereux, Ross Swofford, Kerstin Lindblad-Toh e Elinor K. Karlsson, Broad Institute of MIT e Harvard, Cambridge, Massachussetts; Michael Hiller, Instituto Max Planck de Biologia Celular Molecular e Genética, Dresden, Alemanha; Andreas R. Pfenning, Carnegie Mellon University, Pittsburgh; Huabin Zhao, Universidade de Wuhan, Wuhan, China; Oliver A. Ryder, Instituto de Pesquisa em Conservação do Zoológico de San Diego, Escondido e UC San Diego; Martin T. Nweeia, Harvard School of Dental Medicine, Boston e Smithsonian Institution, Washington DC
A pesquisa neste estudo foi coordenada como parte da Organização Genome 10K, que inclui o Bat1K, Zoonomia, o Vertebrate Genomes Project e o Earth BioGenome Project. As informações genómicas para o estudo também foram fornecidas pelo GenBank do National Center for
Biotechnology Information, pelo Frozen Zoo do San Diego Zoo e pela Smithsonian's Global Genome Initiative. Este trabalho foi financiado pela Robert and Rosabel Osborne Endowment.
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