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Os cientistas prevêem mutações do motorista das variações SARS-CoV-2 futuras do interesse

Uma equipe dos cientistas dos EUA tem previsto recentemente as mutações do motorista que podem aparecer nas variações futuras do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2). A previsão é baseada em dados genéticos actualmente disponíveis da fiscalização nas mutações do ácido aminado actuais nas variações SARS-CoV-2. Uma descrição detalhada do estudo está actualmente disponível no server da pré-impressão do medRxiv*.

Estudo: Prevendo os motoristas mutational das variações SARS-CoV-2 futuras do interesse. Crédito de imagem: Design_Cells/Shutterstock
Estudo: Prevendo os motoristas mutational das variações SARS-CoV-2 futuras do interesse. Crédito de imagem: Design_Cells/Shutterstock

Fundo

Com a progressão da pandemia da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), diversas mutações apareceram nas seqüências da proteína de SARS-CoV-2. A maioria destas mutações permanece neutra, e assim, não melhore a aptidão funcional e/ou imunogenética de SARS-CoV-2. Contudo, as mutações que aparecem sob a pressão positiva da selecção podem potencial aumentar a aptidão viral, e assim, podem contribuir à evolução viral. Tais mutações do motorista são principal responsável para a emergência de variações virais novas com benefícios funcionais e imunogenéticos.

Entre as variações SARS-CoV-2, alguns são designados como as “variações do interesse (VOC)” e alguma como a “variação do interesse (VOI)” segundo a extensão de impactos que clínicos negativos exercem. A maioria de VOCs contem as mutações do ponto múltiplo que são associadas significativamente com a infectividade aumentada, a virulência, e/ou a capacidade imune do escape. Assim, a identificação adiantada das mutações do motorista que podem aparecer no futuro VOCs/VOIs seria uma grande vantagem às estratégias da saúde pública.

No estudo actual, os cientistas têm analisado actualmente dados genomic disponíveis da fiscalização para prever as mutações potenciais do motorista que podem aparecer nas variações SARS-CoV-2 futuras. Supor que a previsão ajudará a identificar as mutações dominantes do motorista que são responsáveis para a evolução viral ao longo do tempo.

Para a previsão que modela, testaram a importância das características que compreendem a epidemiologia, a evolução, a imunologia, e a modelagem baseado na rede neural da seqüência da proteína. Especificamente, definiram os testes padrões da transmissão rápida da mutação em global e em nível regional, assim como explicaram o significado com carácter de previsão relativo de mutações do ácido aminado com relação à imunidade, ao transmissibility, à evolução, e à epidemiologia. Utilizando a informação histórica das ondas precedentes, fizeram backtesting de um modelo da previsão que previsse a transmissão futura das mutações. Finalmente, demonstraram como as mutações previstas podem potencial influenciar anticorpos clínicos.      

Transmissão de mutações de espalhamento

Os cientistas analisaram mais de 900.000 seqüências do ponto para definir a transmissão mutational dentro de SARS-CoV-2 VOCs/VOIs em global e em nível regional. Definiram “mutações de espalhamento” como uma mudança especificada da dobra na freqüência através dos países múltiplos durante a ondard 3 da pandemia, usando os três meses dos dados prévios como uma referência.

Por exemplo, calcularam que a freqüência de uma mutação potencial transmissora P681R aumentou 4 vezes em 15 países e 20 vezes em 7 países. Esta mutação é actualmente predominante nas variações B.1.617.1/2/3 de SARS-CoV-2. Tomadas junto, estas observações indicam que o modelo de previsão detectou com sucesso o aumento na freqüência de P681R bem antes da emergência de casos de P681R-associated COVID-19 na Índia.

Similarmente, os cientistas analisaram os testes padrões da transmissão mutational no nível regional dentro dos EUA. Além do que mutações bem documentados, identificaram um painel de mutações menos conhecidos, incluindo T478K. Esta mutação pareceu ter aumentado altamente a freqüência em regiões de alguns E.U. Totais, usando o modelo de previsão, identificaram potently a dinâmica das mutações nas variações SARS-CoV-2, assim como determinaram a transmissão de menos mutações documentadas no global e nos nível regional.

Caracterização de mutações de espalhamento

Os cientistas identificaram as características das mutações que podem prever a emergência de variações virais potenciais. Especificamente centrando-se sobre o domínio receptor-obrigatório do ponto (RBD), identificaram aquele queconverte afinidade obrigatória e resumo da enzima 2 (ACE2) - a afinidade obrigatória do anticorpo poderia potencial prever o espalhamento mutational.

Em contraste com características biológicas, as características epidemiológicas que incluem “a contagem do deslocamento predeterminado do desempenho (EPI) ambiental” mostraram a capacidade com carácter de previsão a mais alta. Analisando a expansão da linhagem e mutações periódicas usando o EPI métrico, os cientistas indicaram que a aptidão viral está melhorada por uma mutação específica.

Totais, analisando um painel de características biológicas e epidemiológicas diferentes de mutações do ácido aminado, concluíram que a previsão a mais eficaz do espalhamento mutational poderia ser feita da imunidade, do transmissibility, da evolução, do modelo da língua, e das características epidemiológicas.    

Emergência de variações virais

Analisando a dinâmica global e regional das mutações, os cientistas observaram que o medidor global da epidemiologia é melhor do que o medidor do nível estadual em prever o espalhamento mutational a nível estadual.

Importante, usando o modelo de previsão, previram com sucesso mutações VOC-relacionadas potenciais por mais de 5 meses antes de alcançar uma freqüência global de 1%.

Previsão do espalhamento mutational

Usando o medidor global nos dados actuais, os cientistas prepararam um painel de 22 mutações previstas que podem potencial contribuir a SARS-CoV-2 VOCs ao longo dos próximos meses. Observaram que as mutações as mais previstas estão associadas com um aumento consistente na freqüência a nível global. Além disso, identificaram que algumas destas mutações interferem com a capacidade obrigatória de anticorpos clínicos.  

Estas mutações previstas não estão actuais actualmente em circular variações virais, tais como B.1.1.7, B.1.351, P.1, ou B.1.427/B.1.429. Baseado na previsão, os cientistas sugerem que para a melhor gestão da pandemia, uma contribuição possível da parte superior prever que as mutações à infectividade viral ou à capacidade imune do escape devem ser analisadas com prioridade.

observação *Important

o medRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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