Pesquisa global, com participação brasileira, mapeou quase 55 mil espécies virais em ambientes urbanos e periurbanos, mudando o que sabemos sobre a diversidade microbiológica.

Uma vasta pesquisa em escala global expôs a existência de dezenas de milhares de vírus até então desconhecidos pela ciência. Eles circulam ativamente em locais de grande movimentação humana, como estações de transporte, hospitais e redes de esgoto de diversas cidades ao redor do mundo.

O estudo, cujos detalhes foram publicados em julho na renomada revista Nature Communications, analisou quase três mil amostras coletadas em 102 cidades, abrangendo 31 países diferentes. Entre as localidades pesquisadas, a metrópole de São Paulo teve participação crucial no levantamento.

A partir desses dados, uma equipe internacional que contou com a expertise brasileira consolidou o UPVAtlas (Atlas de Vírus de RNA Urbanos e Periurbanos). O catálogo inclui 54.945 espécies virais, sendo que aproximadamente 77% delas nunca haviam sido descritas anteriormente pela comunidade científica.

Como os vírus desconhecidos foram detectados?

A maior parte do material analisado, com 1.862 das 2.922 amostras, foi recolhida pelo consórcio MetaSUB. Este grupo se dedica à investigação do microbioma em ambientes urbanos. As coletas ocorreram entre março e julho de 2020, em meio à pandemia de covid-19, seguindo um protocolo padronizado.

A metodologia envolvia esfregar um tipo de cotonete (swab) em superfícies de contato frequente, como corrimãos, bancos e máquinas de bilhetes. As demais amostras foram obtidas de um banco de dados público de sequenciamento e englobaram o entorno das cidades, incluindo solo, sedimento, água doce, esgoto e estufas.

A análise dos materiais foi realizada por meio da metatranscriptômica, uma técnica avançada que permite sequenciar simultaneamente o conjunto de moléculas de RNA presentes em uma amostra. Antônio Pedro Camargo, professor do Instituto de Química da USP e um dos autores do estudo, explica: “Imagine que você pega um punhado de terra. Ali tem bactéria, vírus de bactéria [bacteriófagos], outros microrganismos, insetos, tudo o que você possa imaginar.”

A imensa diversidade viral urbana

O foco da pesquisa foram os vírus de RNA, que são aqueles cuja informação genética é armazenada em moléculas de RNA, e não de DNA. Este grupo inclui os causadores de doenças conhecidas como dengue, zika, gripe, febre amarela e covid-19.

O professor Camargo, que integra o Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3), destaca a importância de uma abordagem sem viés: “Nós conhecíamos vários vírus causadores de doenças, mas subestimávamos muito a diversidade viral na natureza. Quando você procura um vírus a partir de uma doença, já existe um viés, porque todos os vírus que não causam doenças acabam sendo ignorados.”

Para processar a vasta quantidade de informações genéticas, a equipe utilizou o geNomad, uma ferramenta de bioinformática desenvolvida pelo próprio Camargo. O programa é capaz de processar milhões de sequências de fragmentos de material genético e identificar quais correspondem a genomas de vírus.

Impacto potencial para a saúde humana e tratamento de doenças

Apesar da descoberta de uma vasta diversidade, é importante ressaltar que a maioria dos novos vírus provavelmente não causa doenças em humanos. Foi possível propor um potencial hospedeiro para cerca de um terço das sequências encontradas, e desse conjunto, mais da metade são vírus que infectam bactérias.

Contudo, uma pequena parcela dos vírus identificados tem potencial para infectar vertebrados. Ao cruzar os dados com a base The Global Virome in One Network (VIRION), que documenta associações entre vírus e vertebrados, os pesquisadores identificaram 60 vírus com alta probabilidade de infectar humanos e 47 de acometer outros mamíferos.

O estudo também abriu uma linha de investigação promissora ao identificar 166 bacteriófagos – vírus que atacam e destroem bactérias – com histórico de infecção em quatro linhagens do grupo ESKAPE, que inclui microrganismos de importância clínica como o Staphylococcus aureus. Essa descoberta pode impulsionar o uso desses vírus no combate a patógenos por meio da fagoterapia.

Monitoramento e evolução dos microrganismos

Os ambientes urbanos, como ruas, bancos e lojas, apresentaram uma diversidade viral menor que a encontrada em ambientes naturais, como solo e sedimento. Isso sugere que a atividade humana tende a homogeneizar essas comunidades. A exceção notável foi o esgoto, que exibiu uma das maiores diversidades, reforçando seu potencial para o monitoramento ambiental e de saúde pública.

Cidades como São Paulo e Islamabad, no Paquistão, tiveram maior abundância de vírus patogênicos para vertebrados em amostras de hospitais, comparadas a Baltimore, nos Estados Unidos, e Seul, na Coreia do Sul. O professor Camargo, porém, adverte sobre a cautela na interpretação desses dados, citando as complexidades da amostragem.

O UPVAtlas cria um ponto de partida para futuras comparações, permitindo confrontar a realidade viral de uma cidade hoje com a de daqui a dez anos. Isso facilitará a compreensão de como as comunidades virais se alteram com o ambiente e a localização, um conhecimento fundamental dada a constante evolução dos vírus.

Perguntas Frequentes

O que são os vírus de RNA mencionados na pesquisa?

Os vírus de RNA são microrganismos que utilizam ácido ribonucleico (RNA) como seu material genético, em vez de ácido desoxirribonucleico (DNA). Essa classe inclui importantes patógenos conhecidos por causar doenças como dengue, zika, gripe, febre amarela e covid-19.

Quantos novos vírus foram descobertos no estudo?

A pesquisa catalogou um total de 54.945 espécies virais, e aproximadamente 77% delas, o que representa mais de 40 mil novos vírus, nunca haviam sido descritas pela ciência antes. Essa descoberta revela uma diversidade viral muito maior do que se conhecia.

A descoberta desses novos vírus representa um risco imediato para a saúde humana?

Não necessariamente. A maioria dos vírus recém-descobertos provavelmente infecta bactérias ou outros microrganismos e não é patogênica para humanos. Embora 60 vírus com potencial de infectar humanos tenham sido identificados, o estudo não indica um risco imediato, mas sim a necessidade de mais investigação.

O que é fagoterapia e como os novos vírus podem ajudar?

A fagoterapia é uma abordagem terapêutica que utiliza bacteriófagos, que são vírus especializados em atacar e destruir bactérias, para combater infecções bacterianas. A pesquisa identificou 166 bacteriófagos com potencial para combater bactérias do grupo ESKAPE, que são clinicamente importantes e frequentemente resistentes a antibióticos.

Qual a importância do monitoramento do esgoto para a pesquisa viral?

O esgoto revelou ser um ambiente de altíssima diversidade viral no levantamento, superando até mesmo superfícies urbanas. Isso reforça seu potencial como uma ferramenta eficaz para o monitoramento ambiental e epidemiológico, permitindo acompanhar a circulação de vírus em uma população de forma mais ampla e em tempo real.