Índice
Com a chegada da pandemia de COVID-19, o tema virologia se tornou um assunto recorrente entre cientistas e não-cientistas, fazendo com que muitas pessoas voltassem sua atenção para esta área da ciência.
Você conhece a virologia? Neste artigo exploramos suas definições, discutimos sobre a importância dos virologistas e falamos sobre infecções virais e características genômicas dos vírus, acompanhe!
O que é virologia?
A virologia é a ciência responsável por detectar, caracterizar e classificar vírus. Além disso, um tema central estudado por esta área é a implicação de determinados vírus na saúde humana, o que foi recentemente exemplificado pelo SARS-CoV-2.
Vírus são estruturas submicroscópicas, compostas por proteínas e material genético (DNA ou RNA). O termo ‘vírus’ (veneno, em latim) foi inicialmente utilizado pelo microbiologista holandês Martinus Beijerinck, em 1989.
A palavra foi descrita pela primeira vez com a doença fitopatológica, mosaico do tabaco, na qual o agente etiológico não era retido nos filtros de bactérias e fungos utilizados na época.
Apesar disso, foi apenas em 1935, com as cristalografias de raio-x produzidas por Wendell Stanley, que as primeiras informações sobre a estrutura viral vieram à tona.
Embora Stanley e outros pesquisadores teorizaram que tais criaturas eram compostas por proteínas e material genético, isto foi confirmado somente anos mais tarde com a elucidação da estrutura molecular de proteínas e do DNA/RNA.
Atualmente, a virologia clínica é uma especialidade presente em diferentes estabelecimentos de saúde. Neste caso, os virologistas utilizam diferentes tipos de ensaios para realizar o diagnóstico laboratorial de infecções virais.
Qual a importância de um virologista?
Virologistas são profissionais que se dedicam ao estudo dos vírus. Sendo assim, eles podem concentrar seu trabalho em torno dos diferentes vírus que parasitam os inúmeros tipos celulares existentes na natureza.
No caso da virologia clínica, estes especialistas têm como objetivo caracterizar e detectar vírus causadores de doenças (chamados de patógenos ou agentes etiológicos).
Com o auxílio de técnicas laboratoriais, os virologistas cumprem um importante papel no diagnóstico das infecções virais, especialmente no contexto hospitalar.
Adicionalmente, virologistas atuam em empresas e centros de pesquisa dedicados ao estudo da evolução, epidemiologia e desenvolvimento de possíveis tratamentos contra infecções virais, como vacinas e antivirais.
Doenças relacionadas à virologia
Em termos de virologia clínica, são conhecidas mais de duzentas espécies de vírus capazes de produzir infecções em seres humanos. Muitos deles produzem doenças amplamente conhecidas, como é o exemplo do HIV (agente etiológico da AIDS) e do SARS-CoV-2 (agente etiológico da COVID-19).
Alguns outros vírus, ainda, são conhecidos pela extensão com que afetaram a humanidade em outros momentos da história, embora hoje as doenças produzidas por eles sejam preveníveis por vacinas.
Como exemplos, é possível citar:
- Febre Amarela, causada por um tipo de Flavivírus;
- Poliomielite, causada pelo Poliovírus;
- Hepatite B, causada pelo vírus da Hepatite B;
- Catapora (varicela), causada pelo vírus da Varicella-zoster.
A genética dos vírus
Um dos mais importantes aspectos acerca da genética dos vírus é o fato de que eles não possuem a maquinaria necessária para expressar genes ou replicar o próprio material genético sem um hospedeiro. Isso explica, portanto, a principal razão pela qual vírus não são considerados seres vivos, mas sim parasitas intracelulares obrigatórios, fazendo com que a célula hospedeira trabalhe em seu favor.
Os genomas dos vírus podem se apresentar de diversas formas. Segundo Flint e colaboradores, este material genético pode ser:
- Composto por DNA (dsDNA ou ssDNA) ou RNA;
- Composto por DNA com pequenos segmentos de RNA;
- Acoplados ou não às proteínas;
- Ter polaridade positiva (+) ou negativa (-);
- Linear;
- Circular;
- Segmentado.
Outra particularidade genética dos vírus diz respeito ao tamanho de seus genomas. Enquanto alguns são muito pequenos, com menos de 2 mil bases nitrogenadas, outros possuem genomas mais de mil vezes maiores. Este é um aspecto importante, uma vez que ele pode ajudar a solucionar um dos grandes mistérios da virologia: como surgiram os vírus?
A classificação taxonômica dos vírus é realizada segundo o Sistema de Classificação de Baltimore. Com este algoritmo, todos os vírus podem ser categorizados em 7 grupos, que são:
• Vírus com DNA de fita dupla (dsDNA);
• Vírus com DNA de fita simples (ssDNA);
• Vírus com RNA de fita dupla (dsRNA);
• Vírus com RNA de fita simples e polaridade negativa ([-]ssRNA);
• Vírus com RNA de fita simples e polaridade negativa ([+]ssRNA);
• Vírus que realizam transcrição reversa, compostos por dsDNA.
O papel do NGS na virologia clínica
O Sequenciamento de Nova Geração impactou de maneira positiva diversas áreas da ciência, sendo a virologia uma destas. Além de ajudar cientistas a desvendar questões envolvendo a evolução dos vírus, o NGS possui aplicações cada vez mais relevantes envolvendo a virologia e a saúde humana.
Dentre as portas abertas pelo NGS na virologia, incluem-se as análises por metagenômica. Neste tipo de exame, adotado por hospitais e laboratórios com tecnologia de ponta, é possível investigar a soma dos diferentes materiais genéticos presentes em uma amostra.
De maneira específica, o exame de metagenômica aplicado à virologia é chamado de viroma. Com ele, profissionais da saúde podem coletar, por exemplo, uma única amostra de escarro e investigar os diferentes vírus ali presentes, de tal forma a identificar um ou mais agentes etiológicos sem a necessidade de uma hipótese diagnóstica.
Este é um importante contraponto com outra metodologia, considerada o padrão-ouro para diagnóstico de infecções virais: a Reação em Cadeia da Polimerase. Neste exame, cujo alvo é predeterminado, o resultado pode ser apenas negativo ou positivo para o agente etiológico pesquisado.
Sendo assim, o Sequenciamento de Nova Geração permite que exames de viroma sejam feitos com maior velocidade e sem a necessidade de uma hipótese diagnóstica formada.
Conclusão
A virologia é a área da ciência responsável por estudar os vírus e suas características, inclusive dentro do contexto clínico. Virologistas, portanto, são os profissionais que atuam nesta área, estando presentes em laboratórios, hospitais e institutos de pesquisa.
Vírus não são considerados seres vivos, uma vez que não possuem a maquinaria necessária para realizar a reprodução de seu genoma/partículas virais. O genoma destes agentes biológicos pode ser formado tanto por DNA quanto por RNA.
O Sequenciamento de Nova Geração é uma técnica da biologia molecular, utilizada na área da virologia especialmente em análises metagenômicas. Essa forma de análise permite que profissionais da saúde identifiquem agentes etiológicos sem a necessidade de direcionar para um ou outro patógeno.
Referências
FLINT, J. et al. Principles of Virology. ASM Press, 2020.
