Os desafios da vigilância genômica do SARS-CoV-2 no Brasil

Desde 2020, quando a variante Alfa do SARS-CoV-2 foi identificada no Reino Unido, o mundo abriu os olhos para a necessidade de realizar o sequenciamento do genoma do novo coronavírus para compreender sua evolução e controlar a disseminação. Antes disso, porém, a questão já tirava o sono dos pesquisadores brasileiros. Ao lado da vacinação, da testagem, das políticas públicas e das medidas de proteção não farmacológicas, a identificação de novas linhagens virais enquanto elas ainda estão emergindo é um dos pilares para o controle da pandemia. Para saber mais sobre as condições em que está sendo feita essa vigilância no Brasil, o Medscape entrevistou pesquisadores e cientistas envolvidos no estudo das variantes.

Atualmente, contamos com duas grandes redes nacionais de vigilância genômica, a Rede Corona-ômica BR MCTI e a Rede Genômica Fiocruz.

A Rede Corona-ômica BR MCTI foi criada entre março e abril de 2020 e é mantida com recursos do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). Ela inclui o Laboratório de Bioinformática (Labinfo) do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC) e instituições como a Universidade Federal do Tocantins (UFT), a Universidade de Campinas (Unicamp), a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e a Universidade de Brasília (UFB). No final de março de 2021, como informou a revista Pesquisa Fapesp, os laboratórios teriam sido abastecidos com lotes maciços de insumos, o que levou os pesquisadores a preverem um aumento importante no sequenciamento de variantes.

A Rede Genômica Fiocruz é coordenada por cientistas da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), apoiada pelo Ministério da Saúde, contando com a participação de representantes de todas as unidades da Fiocruz e da rede de Laboratórios Centrais de Saúde Pública (LACEN), como o Instituto Evandro Chagas, para o sequenciamento das amostras.

“Teoricamente, eles são referência no Brasil e estariam responsáveis por fazer a vigilância. Só que durante uma pandemia o fluxo é muito grande e fica muito difícil dar conta das análises do Brasil todo”, disse ao Medscape a professora Dra. Ester Cerdeira Sabino, coordenadora do Centro Conjunto Brasil-Reino Unido para Descoberta, Diagnóstico, Genômica e Epidemiologia de Arbovírus (Cadde) e professora do Instituto de Medicina Tropical da Universidade de São Paulo (USP).

Nesse contexto, projetos de sequenciamento genômico que já existiam foram adaptados para reforçar o monitoramento do novo coronavírus. Foi o que aconteceu com o grupo da Dra. Ester, que conduzia uma pesquisa com o Instituto Adolfo Lutz (IAL) com o vírus da dengue, focada no desenvolvimento de tecnologias mais acessíveis para serem usadas na rede pública.

Desde junho de 2021, o projeto MonitoraSP passou a aplicar um sistema rápido e de baixo custo para analisar amostras positivas para o SARS-CoV-2 com a finalidade de fazer a vigilância das variantes. Participam desta iniciativa a Prefeitura da Cidade de São Paulo, a rede de Saúde Integrada Dasa e a Fundação de Amparo à Pesquisa (Fapesp). O objetivo é analisar semanalmente 384 amostras nasofaríngeas coletadas de moradores de todas as regiões da capital paulista atendidos na rede pública. Primeiramente, as amostras são submetidas a um teste molecular capaz de detectar quatro cepas virais: Alfa, Beta, Delta e Gama. A variante Zeta (antiga P.2) não está mais elencada como prioridade pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Já as variantes Lambda e Mu são motivo de maior interesse. Se nenhuma das cepas listadas for identificada na amostra, será feito o sequenciamento para identificar a linhagem presente. Além disso, 25% das amostras são selecionadas aleatoriamente por mês para que o sequenciamento completo do genoma viral seja realizado pela Dasa.

“O vírus está evoluindo bem na nossa frente”, disse ao Medscape o virologista Dr. José Eduardo Levi, pesquisador do IMT-USP e coordenador de Pesquisa e Desenvolvimento da Dasa, complementando que, com essa estratégia, é possível identificar as variantes precocemente e intervir o quanto antes. Segundo ele, “onde há o maior número de casos é também onde há a maior chance de surgirem variantes”.

O virologista também criou o Genov, um projeto de vigilância da Dasa que pretende sequenciar 3 mil genomas completos por mês, chegando a um total de 30.000 amostras.

“Como estamos em praticamente todo o país, com presença ruim apenas na região Norte, podemos calcular a incidência e distribuir testes para ter representatividade, fazendo uma análise amostral”, explicou o Dr. José Eduardo. O projeto também avalia a eficácia de testes diagnósticos frente às variantes. “Nossa maior preocupação são os testes de antígeno, porque suspeitamos que possa sofrer maior impacto e porque é largamente utilizado.”

Os achados da Genov já apontaram, por exemplo, a presença da variante Gama Plus, que já havia sido vista no Amazonas, em amostras no Mato Grosso, Tocantins, Goiás, “mas nada em São Paulo ou no Rio de Janeiro. Isso sugere que a Gama Plus está vindo do Amazonas para o sudeste por terra, passando pela região Centro-Oeste”, disse o Dr. José Eduardo.

A detecção da variante brasileira conhecida como Gama (antigau P.1) no Japão foi um dos estímulos dessa iniciativa. “A variante de atenção Alfa foi identificada e sequenciada pelos ingleses; a Beta pelos sul-africanos. Nós só constatamos a variante Gama, surgida no Brasil, quando os japoneses identificaram e mandaram as informações para cá ao mesmo tempo em que ela já se disseminava aqui no Brasil”, relatou o virologista.

Mais iniciativas municipais e estaduais estão garantindo o aumento do sequenciamento de norte a sul do Brasil. Em São Paulo, Além do laboratório público de referência, o IAL, o Instituto Butantan criou a Rede de Alertas das Variantes do SARS-CoV-2. Gerenciada pelo instituto, a rede é conta com universidades públicas estaduais e o laboratório privado Mendelics, focado em análise genômica, que analisa amostras coletadas em Ribeirão Preto, Pirassununga, Piracicaba, Botucatu e São José do Rio Preto. Parte dessas amostras é analisada pelo IAL. No início de agosto, como parte desta ação, o Instituto Butantan lançou um laboratório itinerante (Lab Móvel) para acelerar a testagem de casos suspeitos, com a promessa de resultados em até 24 horas e sequenciamento genômico das amostras positivas entre três e seis dias. A meta são 500 amostras por mês.

“Apesar do IAL não divulgar seus dados sistematicamente como a Fiocruz, deixando-nos à espera de boletins periódicos, os dados que estão sendo gerados dão uma boa ideia das variantes de atenção”, disse ao Medscape o Dr. André Ribas Freitas, médico epidemiologista da Faculdade São Leopoldo Mandic e curador científico do Observatório HubCovid.

No Rio de Janeiro, a Rede Corona-Ômica-RJ conta com instituições como o LNCC, a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), a Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF), a Universidade Estadual do Rio de Janeiro (Uerj), a Escola de Matemática Aplicada (EMAp) e o Instituto de Medicina Social da Fundação Getúlio Vargas (FGV), e a Unidade de Pacientes Graves do Instituto Fernandes Figueira (IFF) da Fiocruz. Neste caso, os estudos são feitos por amostragem e um dos critérios de seleção é que a carga viral e a gravidade clínica dos pacientes sejam maiores.

O repositório para onde todas as redes e centros de pesquisa convergem seus dados é a plataforma Gisaid, patrocinada por um pool de instituições norte-americanas. Inicialmente criada para armazenar as sequências do genoma do vírus Influenza, a plataforma foi adaptada para receber os dados do SARS-CoV-2. Sua função é garantir o compartilhamento e o acesso rápido às informações para ajudar os pesquisadores a entenderem como os vírus evoluem e se espalham durante as epidemias e pandemias. Pesquisadores e centros de vigilância do mundo inteiro alimentam a plataforma.

“É muito fácil de ser consultada – ainda que quem colete mais dados esteja mais representado –, o que pode dar uma noção relativa da evolução das variantes”, disse o Dr. André. Segundo o pesquisador, onde há mais centros de pesquisa, coletam-se mais amostras e são feitos mais sequenciamentos, o que resulta em um viés. Há também uma Rede Regional de Vigilância Genômica de Covid-19 nas Américas, para acompanhar a propagação das variantes, coordenada pela Organização Pan-Americana de Saúde (OPAS)

Mas qual é o resultado de todos esses esforços? “Melhoramos bastante de uns meses para cá. Até o momento, temos cerca de 42.000 genomas sequenciados, o que representa 0,2% dos casos”, disse ao Medscape o Dr. Anderson Brito, biólogo com mestrado em microbiologia pela USP, doutorado em biologia computacional pelo Imperial College London, no Reino Unido, e pesquisador afiliado à Yale University, nos Estados Unidos.

Em agosto, o Dr. Anderson trocou o desafio de analisar os dados de vigilância genômica nos EUA para atuar em um projeto semelhante no Brasil, a convite do Instituto Todos pela Saúde (ITpS). Desde o início do ano, o governo dos EUA decidiu investir pesado no monitoramento das variantes, financiando empresas privadas para o sequenciamento genético em âmbito federal, sob coordenação dos Centers for Disease Control and Prevention (CDC), para garantir que as amostras sejam coletadas de forma planejada, saiam do posto de testagem e cheguem mais rápido ao laboratório com as informações de identificação necessárias.

No caso do Brasil, há questões centrais a serem equacionadas. “As redes não estão muito organizadas sob vários aspectos para garantir, por exemplo, a definição de quais amostras devem ser analisadas do que está sendo feito. Isso acontece muito porque não temos o Ministério da Saúde cumprindo o papel que deveria, de organizar os diversos grupos”, pontuou a Dra. Ester.

“Somos o país com o segundo maior número de mortes e terceiro maior número de casos. Um lugar importante para o estudo da covid-19. Precisávamos de uma coordenação para definir quantos sequenciamentos a rede faria em cada lugar. Assim cobriríamos melhor outras partes do país”, observou o Dr. José Eduardo. Para ele, também persiste uma certa confusão sobre os objetivos da vigilância genômica.

“Confunde-se um pouco vigilância genômica com medir e monitorar a quantidade de variantes em cada lugar. O objetivo principal da vigilância genômica é pegar as variantes novas bem no início, quando nem se sabe o nome ainda, e então tentar, junto à saúde pública, bloquear a disseminação delas.”

Um dos desafios para melhorar a qualidade dos dados brasileiros é reduzir o tempo transcorrido entre a coleta da amostra e a disponibilização dos dados do sequenciamento em plataformas.

“O Brasil leva, em média, 47 dias para fazer a submissão dos seus genomas. O ideal é que o tempo entre a coleta da amostra e a submissão do dado à plataforma seja inferior a 21 dias”, disse o Dr. Anderson.

A demora é consequência de uma soma de fatores, que vão desde as características das redes brasileiras até a coleta e o preparo das amostras a serem enviadas para as máquinas de sequenciamento de DNA. Originalmente criada para pesquisa e então adaptada para a vigilância genômica, a maioria das redes brasileiras foi projetada para coletar amostras de conveniência, ou seja, sem a necessidade de serem representativas de determinado grupo ou população.

“É preciso saber que esses dados têm suas limitações, mas são essenciais, e por meio dele conseguimos saber de maneira bastante ágil quais cepas irão prevalecer em questão de semanas”, disse o Dr. André.

As dificuldades de ampliar o sequenciamento do genoma viral, que é um processo caro, não são exclusividade do Brasil. Publicado em pre print na plataforma medRvix, o estudo Global Disparities in SARS-CoV-2 genomic surveillance , feito por uma equipe internacional, analisou o desempenho de 167 países.

“Observamos que a maioria não consegue fornecer respostas rápidas (abaixo de 21 dias) e nem atingir a porcentagem mínima de 0,5% dos casos relatados em semanas de alta incidência”, disse o Dr. Anderson. Ele é um dos autores do trabalho, que também contou com a participação da Dra. Ester.

O estudo foi além, explorando de que modo a porcentagem de sequenciamento e o tempo de resposta afetam a capacidade de um país de detectar uma variante previamente identificada. Os pesquisadores chegaram a conclusões que podem ajudar na estruturação dessa vigilância em países com baixo sequenciamento, como o Brasil.

Na visão dos pesquisadores, o esforço conjugado e melhores protocolos para obter amostragens representativas são condições primordiais para uma vigilância genômica que permita medidas de saúde pública em regiões com escassez de recursos.

Fonte: MEDSCAPE