Clonagem e síntese de vírus: uma maneira mais rápida de prevenir futuras pandemias

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  Previsão Quantumrun
• 29 de Setembro de 2022

Resumo do insight

As doenças virais levaram a avanços na clonagem de vírus para rápida identificação e desenvolvimento de vacinas. Embora pesquisas recentes incluam métodos inovadores, como o uso de levedura para a replicação do SARS-CoV-2, persistem preocupações com a segurança e a guerra biológica. Estes desenvolvimentos também poderão impulsionar avanços na medicina personalizada, na agricultura e na educação, moldando um futuro com setores de saúde e biotecnologia mais bem preparados.

Clonar e sintetizar o contexto de vírus

As doenças virais têm representado consistentemente uma ameaça para os seres humanos. Essas infecções altamente patogênicas causaram muito sofrimento ao longo da história, muitas vezes desempenhando um papel fundamental no resultado de guerras e outros eventos mundiais. Relatos de surtos virais, como varíola, sarampo, HIV (vírus da imunodeficiência humana), SARS-CoV (coronavírus da síndrome respiratória aguda grave), vírus da gripe de 1918 e outros, documentam os efeitos devastadores dessas doenças. Esses surtos virais levaram cientistas de todo o mundo a clonar e sintetizar vírus para identificá-los rapidamente e produzir vacinas e antídotos eficazes. 

Quando a pandemia do COVID-19 eclodiu em 2020, pesquisadores globais usaram a clonagem para estudar a composição genética do vírus. Os cientistas podem costurar fragmentos de DNA para replicar um genoma viral e introduzi-los em bactérias. No entanto, esse método não é ideal para todos os vírus, especialmente os coronavírus. Como os coronavírus têm genomas grandes, isso dificulta a replicação eficaz das bactérias. Além disso, partes do genoma podem ser instáveis ​​ou tóxicas para as bactérias – embora a razão ainda não seja totalmente compreendida. 

Em contraste, a clonagem e a síntese de vírus estão avançando nos esforços de guerra biológica (BW). A guerra biológica libera microorganismos ou venenos que pretendem matar, incapacitar ou aterrorizar o inimigo, ao mesmo tempo em que devasta economias nacionais em pequenas doses. Esses microrganismos são classificados como armas de destruição em massa porque mesmo pequenas quantidades podem causar muitas baixas. 

Impacto disruptivo

Em 2020, na corrida para desenvolver uma vacina ou tratamento para a COVID-19, cientistas da Universidade de Berna, com sede na Suíça, recorreram a uma ferramenta invulgar: a levedura. Ao contrário de outros vírus, o SARS-CoV-2 não pode ser cultivado em células humanas em laboratório, o que torna o seu estudo difícil. Mas a equipe desenvolveu um método rápido e eficiente de clonar e sintetizar o vírus utilizando células de levedura.

O processo, descrito num artigo publicado na revista científica Nature, utilizou a recombinação associada à transformação (TAR) para fundir pequenos fragmentos de ADN em cromossomas inteiros em células de levedura. Esta técnica permitiu aos cientistas replicar rápida e facilmente o genoma do vírus. O método foi usado para clonar uma versão do vírus que codifica uma proteína repórter fluorescente, permitindo aos cientistas examinar potenciais medicamentos quanto à sua capacidade de bloquear o vírus.

Embora essa descoberta ofereça muitas vantagens sobre os métodos tradicionais de clonagem, ela também apresenta riscos. A clonagem de vírus em leveduras pode levar à disseminação de infecções fúngicas em humanos, e existe o risco de que um vírus modificado possa escapar de um laboratório. No entanto, os cientistas acreditam que o processo de clonagem oferece uma ferramenta poderosa para replicar vírus rapidamente e desenvolver tratamentos ou vacinas eficazes. Além disso, os pesquisadores estão investigando a implementação do TAR para clonar outros vírus, incluindo MERS (Síndrome Respiratória do Oriente Médio) e Zika.

Implicações da clonagem e síntese de vírus

As implicações mais amplas da clonagem e síntese de vírus podem incluir: 

• Pesquisa contínua sobre vírus emergentes, permitindo que os governos se preparem para possíveis epidemias ou pandemias.
• Biopharma acelera o desenvolvimento e a produção de medicamentos contra doenças virais.
• O uso crescente de clonagem de vírus para identificar armas biológicas. No entanto, algumas organizações podem fazer o mesmo para desenvolver venenos químicos e biológicos melhores.
• Os governos estão sendo cada vez mais pressionados a serem transparentes sobre seus estudos de virologia financiados publicamente e a replicação feita em seus laboratórios, incluindo planos de contingência para quando/se esses vírus escaparem.
• Maiores investimentos públicos e privados em pesquisa de clonagem de vírus. Esses projetos podem levar ao aumento do emprego no setor.
• Expansão no campo da medicina personalizada, adequando os tratamentos aos perfis genéticos individuais e aumentando a eficácia das terapias virais.
• Desenvolvimento de métodos de biocontrolo agrícola mais precisos, reduzindo potencialmente a dependência de pesticidas químicos e promovendo a agricultura sustentável.
• Instituições educacionais que incorporam biotecnologia avançada nos currículos, levando a uma força de trabalho mais qualificada em virologia e genética.

Questões a considerar

• De que outra forma você acha que a clonagem de vírus pode acelerar os estudos sobre doenças virais?
• Quais são os outros possíveis perigos da reprodução de vírus no laboratório?