Um estudo de proporções globais trouxe à tona uma realidade invisível e complexa: a circulação de dezenas de milhares de vírus até então desconhecidos pela ciência em ambientes urbanos de grande fluxo humano. A pesquisa, publicada em julho na revista Nature Communications, analisou quase 3 mil amostras de 102 cidades em 31 países, com a participação de São Paulo, no Brasil.
A partir dos dados coletados em locais como estações de transporte, hospitais e redes de esgoto, uma equipe internacional, que contou com pesquisadores brasileiros, consolidou o UPVAtlas. Este atlas catalogou 54.945 espécies virais, das quais impressionantes 77% nunca haviam sido descritas, revelando uma imensa e inexplorada diversidade biológica no cotidiano das grandes cidades, inclusive em nosso país. Para Rio das Ostras, Macaé e toda a Região dos Lagos, a compreensão dessa dinâmica viral é crucial para a saúde pública.
Os vírus de RNA, foco da pesquisa, são aqueles que guardam suas instruções genéticas em moléculas de RNA, e não de DNA. Este grupo inclui os causadores de doenças como dengue, zika, gripe, febre amarela e covid-19. Grande parte do conhecimento sobre esses microrganismos vem justamente do estudo de patologias.
Antônio Pedro Camargo, professor do Departamento de Bioquímica do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP) e um dos autores do estudo, explica a importância da abordagem. "Conhecíamos vários vírus causadores de doenças, mas subestimávamos muito a diversidade viral na natureza. Quando você procura um vírus a partir de uma doença, já existe um viés, porque todos os vírus que não causam doenças acabam sendo ignorados", afirma Camargo, que integra o Centro de Pesquisa em Biologia de Bactérias e Bacteriófagos (CEPID B3), apoiado pela Fapesp.
Como a ciência desvendou a diversidade viral
A maior parte do material, 1.862 das 2.922 amostras, foi coletada pelo consórcio MetaSUB, que investiga o microbioma de ambientes urbanos. As coletas ocorreram entre março e julho de 2020, em plena pandemia de covid-19, seguindo um protocolo padronizado. Swabs foram esfregados em superfícies de contato frequente, como corrimãos, bancos e máquinas de bilhetes. Outras amostras vieram de um banco público de dados, cobrindo o entorno das cidades, como solo, sedimento, água doce e esgoto.
Os materiais foram analisados por metatranscriptômica, uma técnica que permite sequenciar simultaneamente o conjunto de moléculas de RNA presentes em uma amostra. Em vez de isolar cada organismo, os pesquisadores extraem e sequenciam todo o RNA da amostra. O desafio é identificar a origem de cada fragmento genômico.
Essa triagem foi realizada com o auxílio do geNomad, uma ferramenta de bioinformática desenvolvida por Camargo. O programa processa milhões de sequências de fragmentos genéticos, determinando quais correspondem a genomas de vírus. A comparação das sequências de uma enzima presente em todos os vírus de RNA, a RdRP, permitiu reconstruir as relações de parentesco. Alguns vírus eram tão diferentes que os autores propuseram novas categorias taxonômicas.
O levantamento, contudo, revelou apenas uma fração da real diversidade microbiana. As curvas de acumulação, que medem quantos vírus inéditos aparecem a cada nova coleta, não estabilizaram em quase nenhum tipo de amostra. Isso indica que os quase 55 mil vírus catalogados são apenas uma parte do que realmente existe nesses locais. "Há uma diversidade viral muito grande, maior do que a gente já conhecia. Acho que esse é o ponto principal do artigo", declara Camargo.
Potencial de infecção e novas terapias
A descoberta de novos vírus não significa que as cidades estejam repletas de patógenos humanos. Foi possível propor um potencial hospedeiro para cerca de um terço das sequências, e mais da metade desse conjunto corresponde a vírus que infectam bactérias.
Uma parcela menor, no entanto, tem potencial de infectar vertebrados. Ao cruzar os dados com a base The Global Virome in One Network (VIRION), que reúne associações documentadas entre vírus e vertebrados, os autores identificaram 60 vírus com alta probabilidade de infectar humanos e 47 de acometer outros mamíferos. Destes, 19 vieram de ambientes urbanos e 34 de amostras de origem animal.
A pesquisa também identificou 166 bacteriófagos, vírus especializados em atacar e destruir bactérias, com histórico de infecção em quatro linhagens do grupo ESKAPE, microrganismos de importância clínica, como Staphylococcus aureus. Este achado pode abrir uma nova linha de investigação sobre o uso desses vírus no combate a patógenos, por meio da fagoterapia.
O papel da vigilância ambiental e o futuro
De modo geral, superfícies urbanas como ruas, bancos, estações e lojas apresentaram diversidade viral menor que a de ambientes naturais, como solo e sedimento. Isso sugere que a atividade humana tende a homogeneizar essas comunidades. O esgoto, por outro lado, foi a exceção, exibindo uma das maiores diversidades do levantamento. Este dado reforça o potencial do esgoto para o monitoramento ambiental e a vigilância epidemiológica em cidades como Rio das Ostras e Macaé.
Em amostras de hospitais, São Paulo e Islamabad (Paquistão) mostraram maior abundância de vírus patogênicos para vertebrados do que Baltimore (EUA) e Seul (Coreia do Sul). O pesquisador Camargo, porém, pede cautela na interpretação, ressaltando que pode ser apenas uma questão de amostragem.
Ao reunir sequências de diferentes cidades e ambientes em um catálogo único, o UPVAtlas cria um ponto de partida para comparações futuras. Será possível confrontar a diversidade viral de uma cidade hoje com a de daqui a dez anos, investigando como as comunidades virais mudam conforme o ambiente e a localização. Para Camargo, conhecer essa diversidade é crucial, pois os vírus estão em constante evolução, e sua sobrevivência depende da capacidade de infectar hospedeiros.
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