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Você já se perguntou se o vírus que lhe causou um resfriado desagradável pode pegar um resfriado sozinho? Pode ser reconfortante saber que, sim, os vírus podem realmente adoecer. Melhor ainda, como diria a justiça cármica, os culpados são outros vírus.
Os vírus podem adoecer no sentido de que a sua função normal é prejudicada. Quando um vírus entra em uma célula, ele pode ficar inativo ou começar a se replicar imediatamente. Ao se replicar, o vírus basicamente comanda a fábrica molecular da célula para fazer muitas cópias de si mesmo e, em seguida, sai da célula para liberar as novas cópias.
Às vezes, um vírus entra numa célula apenas para descobrir que a sua nova morada temporária já é o lar de outro vírus adormecido. Surpresa surpresa. O que se segue é uma batalha pelo controle da célula que pode ser vencida por qualquer uma das partes.
Mas às vezes um vírus entra numa célula e encontra um choque particularmente desagradável: um inquilino viral esperando especificamente para atacar o vírus que chega.
Sou bioinformático e meu laboratório estuda a evolução dos vírus. Frequentemente encontramos “vírus de vírus”, mas recentemente descobrimos algo novo: um vírus que se prende ao pescoço de outro vírus.
Um mundo de satélites
Os biólogos sabem da existência de vírus que atacam outros vírus – referidos como “satélites” virais – há décadas. Em 1973, pesquisadores estudavam o bacteriófago P2, um vírus que infecta a bactéria intestinal Escherichia colidescobriram que essa infecção às vezes levava à emergência de dois tipos diferentes de vírus da célula: o fago P2 e o fago P4.
O bacteriófago P4 é um vírus temperado, o que significa que pode integrar-se ao cromossomo da célula hospedeira e permanecer inativo. Quando P2 infecta uma célula que já contém P4, o P4 latente rapidamente desperta e usa as instruções genéticas de P2 para produzir centenas de suas próprias pequenas partículas virais. O desavisado P2 tem sorte de replicar algumas vezes, se é que o faz. Neste caso, os biólogos referem-se ao P2 como um vírus “ajudante”, porque o satélite P4 precisa do material genético do P2 para se replicar e se espalhar.
Pesquisas subsequentes mostraram que a maioria das espécies bacterianas possui um conjunto diversificado de sistemas auxiliares de satélite, como o de P4-P2. Mas os satélites virais não se limitam às bactérias. Pouco depois de o maior vírus conhecido, o mimivírus, ter sido descoberto em 2003, os cientistas também encontraram o seu satélite, ao qual deram o nome de Sputnik. Os satélites virais de plantas que se escondem nas células vegetais à espera de outros vírus também estão difundidos e podem ter efeitos importantes nas culturas.
Corrida armamentista viral
Embora os investigadores tenham encontrado sistemas virais auxiliares de satélite em praticamente todos os domínios da vida, a sua importância para a biologia continua subestimada. Obviamente, os satélites virais têm um impacto direto sobre os seus vírus “ajudantes”, normalmente mutilando-os, mas por vezes tornando-os assassinos mais eficientes. No entanto, esta é provavelmente a menor das suas contribuições para a biologia.
Os satélites e os seus ajudantes também estão envolvidos numa interminável corrida armamentista evolutiva. Os satélites desenvolvem novas maneiras de explorar os ajudantes e os ajudantes desenvolvem contramedidas para bloqueá-los. Como ambos os lados são vírus, os resultados desta guerra destruidora incluem necessariamente algo de interesse para as pessoas: antivirais.
Trabalhos recentes indicam que muitos sistemas antivirais que se pensa terem evoluído em bactérias, como a tesoura molecular CRISPR-Cas9 utilizada na edição genética, podem ter-se originado em fagos e seus satélites. Ironicamente, com as suas elevadas taxas de renovação e mutação, os vírus auxiliares e os seus satélites revelam-se pontos críticos evolutivos para o armamento antiviral. Tentando enganar uns aos outros, os vírus satélites e auxiliares criaram uma gama incomparável de sistemas antivirais para os pesquisadores explorarem.
MindFlayer e MiniFlayer
Os satélites virais têm o potencial de transformar a forma como os investigadores compreendem as estratégias antivirais, mas ainda há muito que aprender sobre eles. Em nosso trabalho recente, meus colaboradores e eu descrevemos um bacteriófago satélite completamente diferente dos satélites anteriormente conhecidos, que desenvolveu um estilo de vida único e assustador.
Caçadores de fagos de graduação da Universidade de Maryland, no condado de Baltimore, isolaram um fago satélite chamado MiniFlayer da bactéria do solo Streptomyces scabiei. O MiniFlayer foi encontrado em estreita associação com um vírus auxiliar chamado bacteriófago MindFlayer, que infecta o Streptomyces bactéria. Mas pesquisas adicionais revelaram que o MiniFlayer não era um satélite comum.
Tagide de Carvalho
MiniFlayer é o primeiro fago satélite conhecido por ter perdido a capacidade de permanecer inativo. Não ser capaz de esperar que seu ajudante entre na célula representa um desafio importante para um fago satélite. Se você precisar de outro vírus para se replicar, como garantir que ele chegue à célula ao mesmo tempo que você?
MiniFlayer enfrentou esse desafio com desenvoltura evolutiva e criatividade de filmes de terror. Em vez de ficar à espreita, o MiniFlayer partiu para a ofensiva. Pegando emprestado tanto de “Drácula” quanto de “Alien”, este fago satélite desenvolveu um pequeno apêndice que lhe permite agarrar-se ao pescoço de seu ajudante como um vampiro. Juntos, o incauto ajudante e seu passageiro viajam em busca de um novo hospedeiro, onde o drama viral se desenrolará novamente. Ainda não sabemos como o MiniFlayer subjuga seu ajudante, ou se o MindFlayer desenvolveu contramedidas.
Se a recente pandemia nos ensinou alguma coisa, é que o nosso fornecimento de antivirais é bastante limitado. A investigação sobre a natureza complexa, interligada e por vezes predatória dos vírus e dos seus satélites, como a capacidade do MiniFlayer de se fixar ao pescoço do seu ajudante, tem o potencial de abrir novos caminhos para a terapia antiviral.
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