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Combinar dados genéticos e experimentais pode permitir uma previsão mais exacta do virus da gripe

Combinar dados genéticos e experimentais em modelos sobre o virus da gripe pode ajudar a prever mais exactamente que estica será o mais comum durante o próximo inverno, diz um estudo publicado recentemente no eLife.

Os modelos poderiam fazer o projecto de vacinas da gripe mais exacto, fornecendo uma protecção mais completa contra um vírus que causasse ao redor meio milhão mortes todos os anos global.

As vacinas são a melhor protecção que nós temos contra a gripe. Mas o vírus muda sua aparência a nosso sistema imunitário cada ano, exigindo pesquisadores actualizar a vacina para combinar. Desde que uma vacina nova toma quase um ano para fazer, os pesquisadores da gripe devem prever que vírus da gripe olham o a maioria como os vírus do futuro.

As maneiras da bandeira de ouro de estudar a gripe envolvem as experiências do laboratório que olham uma molécula chave que revista o vírus chamado haemagglutinin.

Mas estes métodos são trabalho-intensivos e tomam uns muitos tempos. Os pesquisadores centraram-se pelo contrário sobre a utilização de computadores para prever como o vírus da gripe evoluirá da seqüência genética do haemagglutinin apenas, mas estes dados dão somente a parte da imagem.

“A comunidade de pesquisa da gripe tem reconhecido por muito tempo a importância de levar em consideração características físicas do vírus da gripe, tais como como o haemagglutinin muda ao longo do tempo, assim como a informação genética,” explica o autor principal John Huddleston, um aluno de doutoramento no laboratório de Bedford no centro de investigação do cancro de Fred Hutchinson e no programa molecular e da biologia celular na universidade de Washington, Seattle, E.U.

“Nós quisemos ver se combinar modelos genéticos da seqüência-somente da evolução da gripe com outras medidas experimentais de alta qualidade poderia melhorar a previsão das tensões novas da gripe que emergirão um ano abaixo da linha.”

Huddleston e a equipe olharam componentes diferentes do vírus “aptidão” - isto é, como provavelmente o vírus deve prosperar e continuar a evoluir. Estes incluíram como similar os antígenos do vírus são às tensões previamente de circulação (antígenos que são os componentes do vírus que provocam uma resposta imune). Igualmente mediram quantas mutações o vírus acumulou, e se são benéficas ou prejudiciais.

Usando 25 anos de dados históricos da gripe, a equipe fez a previsões um ano no futuro de todas as estações de gripe disponíveis. Cada um previu previu o que a população futura do vírus olharia como a utilização do código genético, dos dados experimentais, ou dos ambos dos vírus. Compararam as populações futuras previstas e reais da gripe a encontrar que os tipos de dados eram mais úteis para prever a evolução dos vírus.

Encontraram que as previsões que combinaram medidas experimentais da aparência dos vírus com as mudanças em seu código genético eram mais exactas do que prevê que usado o código genético apenas.

Os modelos eram os mais informativos se incluíram dados experimentais em como os antígenos da gripe mudaram ao longo do tempo, a presença de mutações prejudiciais prováveis, e em como a população da gripe tinha crescido ràpida nos seis meses passados.

A seqüência genética apenas não poderia exactamente prever as tensões de gripe futuras - e não deve conseqüentemente tomar o lugar das experiências tradicionais que medem a aparência dos vírus.”

John Huddleston, autor principal do estudo, aluno de doutoramento no laboratório de Bedford, centro de investigação do cancro de Fred Hutchinson e programa molecular e da biologia celular, universidade de Washington

“Nossos resultados destacam a importância de medidas experimentais para determinar os efeitos das mudanças ao código genético dos vírus e para fornecer uma fundação para que as tentativas prever sistemas evolucionários,” conclui autor Trevor superior Bedford, investigador principal na vacina e na divisão da doença infecciosa, centro de investigação do cancro de Fred Hutchinson, Seattle, Washington.

“Nós esperamos que as ferramentas que da previsão do open source nós desenvolvemos podem imediatamente fornecer melhores previsões de populações da gripe, conduzindo às vacinas melhoradas e finalmente as menos doenças e mortes da gripe.”

Source:
Journal reference:

Huddleston. J., et al. (2020) Integrating genotypes and phenotypes improves long-term forecasts of seasonal influenza A/H3N2 evolution. eLife. doi.org/10.7554/eLife.60067.