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Oct 25, 2023

Suscetibilidade comparativa da SARS

O volume 17 do jornal ISME,

The ISME Journal volume 17, páginas 549–560 (2023)Citar este artigo

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Explorar reservatórios selvagens de vírus patogênicos é fundamental para seu controle a longo prazo e para prever futuros cenários pandêmicos. Aqui, uma análise comparativa de infecção in vitro foi realizada pela primeira vez em 83 culturas de células derivadas de 55 espécies de mamíferos usando vírus pseudotipados com proteínas S de SARS-CoV-2, SARS-CoV e MERS-CoV. Verificou-se que as culturas celulares dos morcegos-ferradura de Thomas, morcegos-ferradura-rei, macacos-verdes e furões são altamente suscetíveis aos pseudotipos de vírus SARS-CoV-2, SARS-CoV e MERS-CoV. Além disso, cinco variantes (del69-70, D80Y, S98F, T572I e Q675H) que, além do domínio de ligação ao receptor de pico, podem alterar significativamente o tropismo do hospedeiro do SARS-CoV-2. Um exame dos sinais filogenéticos das taxas de transdução revelou que táxons intimamente relacionados geralmente têm suscetibilidade semelhante ao MERS-CoV, mas não aos vírus pseudotipados SARS-CoV e SARS-CoV-2. Além disso, descobrimos que a expressão de 95 genes, por exemplo, PZDK1 e APOBEC3, estava comumente associada às taxas de transdução de vírus pseudotipados SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2. Este estudo fornece documentação básica da suscetibilidade, variantes e moléculas subjacentes à transmissão entre espécies desses coronavírus.

O coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2) representa uma ameaça considerável à saúde pública e à economia global, com mais de 500 milhões de casos de infecção humana e mais de 6,6 milhões de mortes em todo o mundo em janeiro de 2023. SARS-CoV- 2 foi especulado como tendo se originado em morcegos e depois saltado para a população humana através de um hospedeiro animal intermediário [1,2,3]. Embora vírus semelhantes ao SARS-CoV-2, como BANAL-20-52 derivados do morcego-ferradura malaio (Rhinolophus malayanus), RaTG13 derivado do morcego-ferradura intermediário (Rhinolophus affinis) e Pangolin-CoV presente em pangolins malaios (Manis avania) [4,5,6] foram identificados, no momento a origem animal exata do SARS-CoV-2 permanece incerta. Dois outros coronavírus que causaram epidemias antes do COVID-19 são o coronavírus da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV), que possivelmente se espalhou de morcegos-ferradura para humanos por meio de civetas infectadas, e o coronavírus da síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS-CoV), que foi possivelmente um transbordamento de morcegos para humanos através de camelos dromedários infectados [7,8,9]. Embora a ameaça atual de SARS-CoV e MERS-CoV seja mínima, devemos estar vigilantes sobre os riscos potenciais de refluxo para humanos de seus reservatórios naturais [10, 11].

O SARS-CoV-2 é capaz de infectar um amplo espectro de hospedeiros, incluindo cães, martas, furões, lontras, hamsters, ratazanas, veados, camundongos cervos, morcegos, felinos pequenos e grandes e vários primatas não humanos [12,13,–14 ]. No entanto, continua sendo um desafio comparar a suscetibilidade dessas espécies porque não foram empregadas medições padronizadas entre as espécies. A esse respeito, vários estudos previram a probabilidade de infecção por SARS-CoV-2 analisando os ortólogos da enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2). Por exemplo, Damas et al. utilizou as sequências ACE2 de 410 espécies de vertebrados e descobriu que certos táxons ameaçados (por exemplo, doucs de canela vermelha, macacos probóscide, macacos rhesus e baleias minke antárticas) apresentavam o maior risco de infecção por SARS-CoV-2 [15]. Ao mesmo tempo, a resolução da estrutura cristalina, análises de ressonância de plasmon de superfície e simulações de dinâmica molecular foram usadas para avaliar a afinidade de ligação de diferentes ortólogos de ACE2 a proteínas spike [15,16,–17]. Embora esses estudos forneçam informações valiosas sobre a provável gama de hospedeiros do SARS-CoV-2, suas previsões requerem validação experimental. Além disso, os efeitos de outros fatores do hospedeiro além do ACE2 associados à invasão viral foram subestimados nessas previsões [15, 18, 19].

 0.05), between VSVΔG*-noG and VSVΔG*-SARS (cor = −0.0324, p > 0.05), and between VSVΔG*-noG and VSVΔG*-MERS (cor = −0.0723, p > 0.05)./p>90% as the filtering threshold [42]. The mapping rates across the dataset ranged from 9.63% to 66.58%. Finally, 18,552 unique protein-coding genes were obtained as reference sequences./p>8.8%). Among them, humans, palm civets, and ferrets were identified as susceptible hosts for SARS-CoV and SARS-CoV-2 based on in vivo analyses (Table S2) [57]. In particular, 14.0% of Huh-7 (human cell line), 11.4% of Vero-E6 (green monkey cell line), 11.9% of Marc-145 (green monkey cell line), and 10.0% of MpuKi.2 (ferret kidney cell line) were transduced, which confirmed that these cell lines are highly susceptible to SARS-CoV-2, as found in previous studies [28, 58]. We noted that palm civet kidney cells (PlKi) were highly susceptible to VSVΔG*-SARS2, as palm civets have been recognized as one of the replication hosts of SARS-CoV [8, 59] (Fig. 1, Fig. S2). Importantly, ferret (Mustela putorius furo) kidney cells (MpuKi.2) also were highly susceptible to SARS-CoV-2. Experimental studies have shown that ferrets are susceptible to SARS-CoV-2 [23, 51, 60,61,62]. Primary cells cultures derived from Thomas's horseshoe bat and the king horseshoe bat were found to be more sensitive to VSVΔG*-SARS2 than the human Huh-7 cell line (Fig. 1, Table S1), suggesting they may serve as likely hosts for SARS-CoV-2./p> 0.05), 6.33 × 10-5 (logλ = −192.22, p > 0.05), and 0.74 (logλ = −174.13, log0 = 1475.26, p = 0.09 × 10−2), respectively, indicating that closely-related taxa generally have similar susceptibility to VSVΔG*-MERS but not to VSVΔG*-SARS and VSVΔG*-SARS2. Consistently, VSVΔG*-SARS showed a more similar tropism profile with VSVΔG*-SARS2 (R2 = 0.61, p < 0.001, phylogenetic generalized least squares test) than with VSVΔG*-MERS (R2 = 0.29, p < 0.001, phylogenetic generalized least squares test). In particular, the 83 cell cultures infected by VSVΔG*-SARS displayed a transduction rate of 0–38.4% (Fig. 1). Overall, 38 cell cultures were minimally (transduction rate of 0–1.1%), 23 slightly (1.1–3.8%), 10 moderately (3.8–8.9%), and 11 highly (8.9–38.4%) transduced by VSVΔG*-SARS. Cell cultures that showed the highest susceptibility to VSVΔG*-SARS were derived from domesticated ferrets, with 38.4% of ferret kidney MpuKi.2 cells and 31.1% of ferret MpuKi.1 cells transduced. This represents a 2.6-fold and 2.0-fold increase compared to that of human cells (Huh-7) (Fig. 1, Fig. S4, Table S1). This is noteworthy as ferrets have been used as an animal model for SARS-CoV and experience clinical signs, including sneezing, fever, and diarrhea [63]. The cell culture that ranked highest after ferret kidney cells was derived from Thomas's horseshoe bat, which had a transduction rate of 37.2%, indicating that this species might also serve as an important host for SARS-CoV./p>