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Sequenciamento de DNA de água e sanguessugas

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Em uma nova pesquisa científica liderada pelo Instituto Leibniz Alemão para Pesquisa em Zoológicos e Vida Selvagem (Leibniz-IZW), água de poços de água da África e da Mongólia, bem como sangue de sanguessugas do sudeste asiático, foram avaliados para determinar a capacidade de recuperar vírus de mamíferos sem a necessidade de encontrar e capturar mamíferos. Os cientistas analisaram as amostras usando sequenciamento de alto rendimento para identificar vírus conhecidos e vírus novos para a ciência. Ambas as abordagens têm se mostrado ferramentas adequadas para a pesquisa de prevenção de pandemias, uma vez que permitem a identificação e monitoramento de reservatórios de vírus de vida selvagem. Por exemplo, um novo coronavírus foi identificado provavelmente associado a espécies de veados do Sudeste Asiático. Os resultados são publicados na revista científica “Métodos em Ecologia e Evolução”.

Encontrar e monitorar reservatórios de vírus da vida selvagem como o SARS-CoV-2, cujo reservatório ainda não foi descoberto, é um desafio. Muitas áreas onde a vida selvagem habita são de difícil acesso e as espécies em questão são difíceis de encontrar ou capturar. Para prevenir futuras pandemias como o COVID-19, métodos novos e eficazes para descobrir e monitorar os vírus que circulam na vida selvagem são urgentemente necessários. Abordagens baseadas em DNA ambiental (eDNA) e DNA derivado de invertebrados (iDNA) podem aprimorar o kit de ferramentas disponível para superar esses desafios, quando combinadas com sequenciamento de alto rendimento. A equipe de cientistas avaliou a água de poços de água africanos e mongóis e refeições de sangue de sanguessugas do sudeste da Ásia para determinar a capacidade de recuperar vírus de ambos os tipos de amostras. A limitação usual dessas amostras é que elas contêm apenas pequenas quantidades de DNA de baixa qualidade, particularmente DNA de patógenos. Portanto, o autor usou uma abordagem moderna de “captura por hibridização” para extrair sequências semelhantes às dos vírus de vertebrados atualmente conhecidos e, em seguida, sequenciou usando técnicas sofisticadas de alto rendimento. Essa abordagem foi bem-sucedida porque permitiu a identificação de vírus novos e conhecidos em amostras de água e sanguessugas.

O DNA das amostras de água produziu vários vírus comuns às zebras e ao burro selvagem, o que era esperado porque esses animais costumam visitar poços de água em grande número. No caso de vírus encontrados em poços de água africanos, os autores mostraram em uma publicação relacionada que os vírus ainda são infecciosos, sugerindo que a própria água pode ser uma fonte de transmissão viral. De sanguessugas do sudeste da Ásia, muitos vírus conhecidos e novos foram identificados. De particular interesse foi um novo coronavírus até então desconhecido pela ciência, potencialmente representando um gênero inteiramente novo na família Coronaviridae e parece estar associado a espécies de veados.

“Para muitos dos vírus mais letais, como o Ebola, ainda não sabemos de onde eles vêm”, disse o professor Alex Greenwood, chefe do Departamento de Doenças da Vida Selvagem. “A atual pandemia mostra que ainda sabemos muito pouco sobre a diversidade viral na natureza. Novos métodos podem nos ajudar a identificar novos vírus e seus hospedeiros potenciais sem os problemas logísticos e éticos usuais associados à coleta direta de amostras de vida selvagem.” O DNA ambiental está se mostrando útil em vários contextos, incluindo a caracterização da diversidade de espécies de vida selvagem de regiões inacessíveis, o estudo de populações antigas e, mais recentemente, na pesquisa de patógenos. O DNA ambiental da água e o DNA derivado de invertebrados sugadores de sangue podem ser úteis em diferentes cenários. “A água é um recurso essencial para a vida e, particularmente em áreas de escassez sazonal, um ponto focal para os animais”, diz Greenwood.

“As sanguessugas terrestres são frequentemente muito abundantes em áreas de emergência viral anterior no Sudeste Asiático e suas refeições de sangue podem ser usadas para identificar seus hospedeiros mamíferos, incluindo patógenos contidos em seu sangue”, acrescenta o Dr. Niccolò Alfano, ex-pós-doutorado dos Departamentos Leibniz-IZW de Doenças da Vida Selvagem e Dinâmica Ecológica, agora trabalhando na Universidade de Pavia, na Itália. “Identificamos vírus de mamíferos de cinco famílias virais diferentes em nossas amostras de sanguessugas e mais de 50% das amostras continham vírus de mamíferos. Alguns deles, como o circovírus suíno ou o annelovírus de urso, poderiam ser atribuídos ao porco barbudo e ao urso . sol. seus hospedeiros mamíferos que também foram detectados nas amostras de sanguessugas. O mais interessante foi a descoberta do novo coronavírus, pois mostrou que com nosso método podemos descobrir patógenos virais até então desconhecidos da ciência que circulam na vida selvagem “, ele acrescenta Alfano. Isso pode ajudar a identificar vírus potencialmente infecciosos em um estágio inicial, o que pode ajudar a prevenir possíveis epidemias futuras. “

Mais trabalho será necessário para caracterizar os vírus recém-descobertos, como sequenciar seus genomas inteiros e confirmar suas relações hospedeiro-vírus. Além disso, poços de água ou sanguessugas não são encontrados em todos os ambientes. El suelo, las heces y otros invertebrados representan fuentes adicionales de ácidos nucleicos que podrían usarse para complementar el muestreo directo de animales y mejorar nuestra capacidad para descubrir y monitorear virus a medida que avanzamos desde la pandemia actual y, con suerte, aprendemos a prevenirlos en o futuro.

Fonte da história:

Materiais fornecido por Instituto Leibniz para Zoos e Pesquisa da Vida Selvagem (IZW). Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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Traduzido de Science Daily

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