Com a evolução não se brinca

O material genético do coronavírus que hoje circula pelo mundo causando a COVID tem várias diferenças em relação àquele que começou a se espalhar no final de 2019. Essa transformação resulta de mutações, que são erros que ocorrem quando o material genético é copiado. Algumas das mutações que surgiram se tornaram comuns. As linhagens do coronavírus, como a P.1, que se torna cada vez mais comum no Brasil, são definidas pela combinação de mutações que acumularam. A mudança na composição genética de uma espécie ao longo do tempo é uma forma de definir a evolução. Assim como outros seres vivos, o vírus evolui.

Há dois principais processos que explicam porque uma mutação no vírus pode se tornar comum, com o passar do tempo. Um deles é o acaso. Se uma mutação não altera de modo importante o funcionamento do vírus, ela pode tornar-se comum ou sumir por mero acaso, num processo chamado de deriva genética. Por outro lado, há mutações que se tornam comuns pois trazem alguma vantagem. É o caso da mutação D614G, presente numa linhagem do coronavírus chamada B.1, e que altera um amino-ácido da proteína que o vírus usa para entrar em células humanas, tornando-o mais infeccioso. Nesse caso, estamos diante de uma mudança que resulta da ação da seleção natural.

Vírus em geral, e com o coronavírus não é diferente, sofrem seleção natural constantemente. A seleção explica o aumento de frequência de mutações que o tornam capaz de resistir a drogas antivirais, de resistir a anticorpos gerados pela imunidade natural e à imunidade induzida pela vacina, ou de apresentar maior potencial de infecção. Os vírus evoluem, e a evolução por seleção natural torna-os capazes de burlar nossas defesas. Ainda não sabemos quais das novas variantes foram selecionadas, mas há indícios de que algumas delas aumentam a transmissão e algumas reduzam a eficácia dos anticorpos geradas pela exposição às formas mais antigas do vírus.

Antivirais e vacinas exercem uma pressão seletiva sobre os vírus, favorecendo a disseminação de formas resistentes. Pode então parecer que há algo indesejável no uso de antivirais e vacinas, pois eles são agentes de mudança evolutiva indesejável.  Mas analisando com atenção como antiviriais e vacinas podem mitigar epidemias, e pensando sobre a forma ideal de usá-los, vemos que o risco de selecionarmos formas resistentes é algo que pode ser minimizado, como explico agora.

As mutações acontecem quando o material genético do vírus é copiado. O vírus não é capaz de ativamente “escolher” uma mutação que lhe seja vantajosa; dentre as milhares que ocorrem, ocasionalmente haverá aquelas que lhe conferem uma vantagem. O surgimento de uma mutação vantajosa é, portanto, como “ganhar na loteria”, um evento muito improvável. Porém, considere o que acontece quando o vírus se disseminou extensamente numa população, havendo muitas pessoas infectadas e altas taxas de transmissão. Nesse caso, haverá um número grande de vírus tendo seu material genético copiado: são milhares de bilhetes lotéricos sendo vendidos, o que aumenta a chance de que entre eles surgirá uma variante que confere vantagem ao vírus.

Repare então que entramos num ciclo perigoso: a maior proliferação do vírus implica o surgimento de mais mutações, o que por sua vez aumenta as chances de que entre elas haverá uma variante que torna o vírus mais infeccioso, ou mais resistente a tratamentos (digamos, por antivirais) ou à prevenção (por exemplo, usando vacinas). Controlar a disseminação do vírus – por isolamento físico, pela vacinação extensa e rápida— irá reduzir o número de cópias de vírus circulando, encurralando o vírus, no sentido de diminuir seus números a ponto de tornar mais improvável que sejam originadas, por mutação, formas resistentes. À luz desse raciocínio, não é surpreendente que algumas das variantes que mais nos preocupam tenham se originado em países com grandes números de pessoas infectadas (Espanha, Reino Unido, África do Sul, Brasil).

O ambiente ao qual o vírus está submetido é moldado por ações humanas. Quando criamos condições para o vírus proliferar (pela ausência de medidas de distanciamento, pela falta de tratamento médico, pela baixa vacinação), estamos favorecendo o surgimento de novas linhagens. Pior ainda, se essas linhagens surgem num ambiente em que há uma fração pequena da população vacinada, a exposição dessas variantes às vacinas cria uma condição em que pode haver seleção favorecendo a disseminação de linhagens resistentes. Dessa forma, um processo de vacinação lento tem o potencial de favorecer o surgimento de linhagens resistentes: a baixa vacinação não diminui a população viral, permitindo que surjam mutantes, e expõe as novas mutantes à seleção pelos indivíduos vacinados. Uma vacinação rápida e em massa diminuiria os riscos de surgimento de formas resistentes.

Outro cenário preocupante é o da infecção de pessoas imunocomprometidas com o coronavírus. Nelas, o vírus persiste por muito tempo, e na ausência de defesas eficazes sua proliferação pode ser extensa, gerando muitas novas variantes. Um estudo recente mostrou que, num homem com uma história de imunossupressão, o vírus gerou linhagens resistentes aos anticorpos com os quais ele vinha sendo tratado. Nesse caso, a evolução do vírus ocorreu dentro de uma pessoa. Proteger pessoas imunocomprometidas seria, portanto, uma forma de proteger não só a sua saúde delas, mas também uma forma de reduzir as chances de surgirem linhagens com adaptações a drogas ou vacinas.

Vírus evoluem. Para enfrentá-los, precisamos evitar que encontrem condições favoráveis para que surjam linhagens novas e perigosas, e que elas proliferem. Em termos práticos, sabemos o que fazer: tomar atitudes para diminuir a quantidade de vírus circulando, realizar a vacinação de modo ágil e em massa, e monitorar o surgimento de novas linhagens, para sabermos como o vírus está evoluindo. Essas são nossas estratégias. O vírus, de seu lado, conta com a evolução. E com a evolução não se brinca. 

Diogo Meyer

Universidade de São Paulo

Para saber mais

How will the coronavírus evolve? Scientific American, William A. Haseltine, February 19, 2021

A Primer on Coronavirus, Variants, Mutation and Evolution, Applied Ecology News, Michelle Jewel, March 4, 2021.