ROCHESTER, Minnesota — Pesquisadores do Centro de Medicina Individualizada da Mayo Clinic descobriram assinaturas genômicas importantes que podem explicar por que a COVID-19 é grave para algumas pessoas e leve para outras. Após analisar volumes de dados de sequenciamento de DNA diversos em todo o mundo, os cientistas identificaram mutações em duas proteínas humanas que podem influenciar o curso do SARS-CoV-2, o vírus responsável pela COVID-19. 

O estudo revela que variações nos genes ACE2 e TMPRESS2 podem levar ao aumento ou à diminuição na expressão de proteínas. O aumento na expressão de proteínas pode resultar na elevação da suscetibilidade e da gravidade da COVID-19, enquanto a diminuição pode causar um efeito de proteção contra o vírus. As proteínas desempenham muitos papéis importantes no corpo. Neste caso, os genes ACE2 e TMPRESS2 fornecem pontos de entrada importantes para o SARS-CoV-2 invadir e infectar as células humanas. 

Os resultados do estudo, publicado na revista científica Human Molecular Genetics, sugerem a possibilidade de uma nova abordagem de diagnóstico baseada na variação nas células hospedeiras ao invés do próprio vírus em constante evolução.

“O vírus causador da COVID-19 é um mestre da frequência de alteração das sequências de seus genes, mas isso é apenas metade da história. Nossas descobertas sugerem que a interação do vírus com proteínas codificadas pelo genoma humano também pode contribuir para o desfecho da doença de uma pessoa”, diz a Dra. Lingxin Zhang, Ph.D., autora principal do estudo e pesquisadora do Programa de Farmacogenômica do Centro de Medicina Individualizada.

“Esses resultados agora podem ser aplicados aos dados de sequenciamento de DNA de pacientes infectados com o SARS-CoV-2 para possivelmente determinar o grau de suscetibilidade à doença”, acrescenta a Dra. Zhang. “Espero que essa metodologia possa ser expandida para outros genes envolvidos na COVID-19 e que cientistas e médicos de todo o mundo possam usar essas informações para ajudar seus pacientes.”

Para o estudo, a Dra. Zhang e sua equipe investigaram profundamente os dados de sequenciamento de DNA de quase 71.000 pessoas em todo o mundo, incluindo cerca de 30.000 minorias raciais e étnicas, para identificar variações de sequência nos genes ACE2 e TMPRESS2. Em seguida, a equipe analisou centenas de variações de proteínas codificadas por esses genes e identificou os genes variantes que geraram níveis de expressão altos e baixos. Para fazer isso, a Dra. Zhang projetou células capazes de expressar as variantes da proteína e, em seguida, usando uma codificação de cores, ela e sua equipe analisaram as variantes para ver quais eram mais ou menos estáveis.

O estudo usou quase um milhão de células geradas e produziu bilhões de pontos de dados, que a equipe analisou usando diversas tecnologias, incluindo classificação de células, genômica moderna, sequenciamento de DNA de alto rendimento e um algoritmo de computador. 

“Até onde sabemos, é a primeira vez que alguém aplica essa abordagem para a COVID-19”, diz o Dr. Richard Weinshilboum, M.D., coautor do estudo e farmacologista do Centro de Medicina Individualizada e do Departamento de Farmacologia Molecular e Terapias Experimentais. “Esse trabalho não teria sido possível sem os avanços extraordinários no sequenciamento de DNA, com avanços paralelos em nossa capacidade de testar as implicações funcionais e médicas das variações individuais da sequência de DNA e, como resultado, da variação individual das proteínas codificadas por nossos genes. ”

O Dr. Weinshilboum diz que o estudo também foi possibilitado pela grande quantidade de informações de sequenciamento de DNA humano que estão agora disponíveis publicamente, com a condição de que esses dados devem ser cuidadosamente protegidos e devem ter seu uso revisado e aprovado para evitar qualquer possível violação de privacidade. 

Em 11 de julho de 2022, mais de 6,3 milhões de pessoas em todo o mundo haviam morrido em decorrência da COVID-19 desde o início da pandemia.

Agradecimentos

Esse estudo foi financiado por subsídios dos NIH U19 GM61388 (A Rede de Pesquisa em Farmacogenômica), R01 GM028157, R01 GM125633, R01 AA027486, K01 AA28050 e pelo Centro de Medicina Individualizada da Mayo Clinic.

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