Compreender e prever a propagação de doenças infecciosas é um grande desafio para a saúde pública global. Um novo método chamado Epi-Clock foi desenvolvido para ajudar a superar esse problema. Utiliza análise genética para compreender mutações de ADN e ARN – alterações permanentes no código genético que podem alterar o comportamento e a propagação do vírus – e variantes para detectar sinais de alerta precoce de potenciais surtos. Dr. de Shanghai ZJ Bio-Tech Co., Ltd., Liferiver Science and Technology. Cong Ji e Dr. A pesquisa foi conduzida por Junbin Shao, e os resultados foram publicados na revista Heliyon.
O Epi-Clock depende do método computacional ZHU, um algoritmo de computador especializado usado para detectar padrões em mutações genéticas. É uma ferramenta projetada para identificar padrões de mutações genéticas que aparecem antes que ocorra um surto. O estudo centrou-se na COVID-19, analisando diferentes dados genéticos – informações obtidas através do estudo do ADN e ARN dos vírus para acompanhar as alterações ao longo do tempo – antes do surto, para identificar alterações associadas à propagação do vírus. “Nossas descobertas sugerem que as diferenças genéticas entre organismos da família Coronaviridae podem representar estágios intermediários na evolução do vírus, o que pode nos ajudar a entender como ele se adapta e se espalha entre os hospedeiros”, explicou o Dr. Ao examinar inserções e exclusões de genes, alterações no material genético de um vírus onde novas sequências genéticas são adicionadas ou removidas, os pesquisadores identificaram mutações importantes que afetam a forma como o vírus se espalha e evolui em diferentes hospedeiros.
Uma das descobertas mais surpreendentes do estudo de Shao é que certos tipos de ácido desoxirribonucléico, ou DNA, desempenham um papel fundamental na forma como o COVID-19 sofre mutações em diferentes partes do mundo. A pesquisa destaca como as mutações genéticas potencializam a evolução de diferentes cepas de vírus, principalmente em variantes, onde diferentes versões do vírus decorrentes de mutações genéticas podem ter características únicas, como B.1.640.2 e B.1.617.2 (Delta). O estudo também descobriu que mutações genéticas específicas se desenvolvem pouco antes de um surto, muitas vezes substituindo versões anteriores do vírus. Ao analisar essas mudanças, os pesquisadores conseguiram prever os estágios iniciais da erupção com até uma semana de antecedência.
Os benefícios práticos do Epi-Clock vão além da análise de erupções passadas. O sistema ajudará as autoridades de saúde a tomar medidas preventivas, detectando alterações genéticas importantes que sinalizam um surto iminente. “Com o Epi-Clock, conseguimos identificar um número significativo de mutações genéticas importantes em muitos países, estabelecendo um novo padrão para a previsão de surtos”, disse o Dr. Shao. O estudo confirmou estas descobertas utilizando vários conjuntos independentes de dados genéticos, mostrando que o método é altamente preciso na previsão de surtos virais.
Embora o Epi-Clock seja um grande avanço no monitoramento de surtos de doenças, os pesquisadores reconhecem que outros fatores, como as condições ambientais e a forma como os vírus interagem com os hospedeiros, também desempenham um papel. Eles afirmam que a inclusão desses elementos tornará as previsões mais precisas. Apesar disso, o modelo representa um passo em frente na vigilância epidémica em tempo real, que envolve o acompanhamento da propagação de doenças e do crescimento nas populações, e fornece uma ferramenta útil para que as organizações globais de saúde se preparem e respondam melhor a futuros surtos.
Ao continuar a aperfeiçoar esta abordagem, o Dr. Ji e o Dr. Shao esperam melhorar os sistemas de alerta precoce, ajudando a reduzir o impacto das doenças infecciosas em todo o mundo. A combinação da vigilância genética com modelos informáticos avançados abre novas possibilidades para prever e controlar surtos antes que se espalhem amplamente.
Nota de diário
Kang Ji, Junbin Shao. “Epi-Clock: uma plataforma de detecção para ajudar a compreender surtos de doenças patogênicas e responder a preocupações futuras.” Helion, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e36162
