2226: Biologia sintética pode levar a uma catástrofe global no futuro

CIÊNCIA

(CC0/PD) PublicDomainPictures / Pixabay

Apesar dos aspectos positivos da evolução da biologia sintética, há certas preocupações que este avanço científico acarreta. Nas mãos erradas, a modificação genética de um vírus pode ser um problema de grandes dimensões.

A cepa da gripe, H5N1, tem uma maior taxa de mortalidade do que, por exemplo, o vírus Ébola. No entanto, apenas foi responsável pela morte de cinco pessoas nos últimos três anos, uma vez que é pouco contagioso entre humanos.

Todavia, em 2011, duas equipas de cientistas decidiram tentar “reanimar” este vírus, alterando o genoma da H5N1. O resultado foi um vírus altamente mortal e muito mais contagiante do que a sua versão original.

Nesse mesmo ano, Martin Enserink, um dos responsáveis pela experiência, escreveu um artigo para a revista Science e disse que a libertação do vírus modificado “desencadearia uma pandemia de gripe, possivelmente com muitos milhões de mortes”.

Felizmente o vírus não saiu do laboratório e a humanidade está a salvo por enquanto. O Ars Technica realça que com a galopante evolução da biologia sintética desde então, projectos de alteração de genomas como este se tornaram mais triviais.

Numa TED Talk de Abril deste ano, Rob Reid explica o poder que os avanços na biologia sintética podem trazer e sugere uma visão preocupante do futuro.

Imagine-se que em 2026, um virologista brilhante cria um vírus altamente letal e transmissível entre os humanos. Para entender melhor as pandemias, projectou também o vírus de forma a que incubasse dentro dos corpos durante meses antes de causar qualquer surto.

Num ambiente controlado, este panorama pode parecer perfeitamente seguro, se tivermos em conta que o virologista é perfeitamente bem intencionado. O problema, segundo Rob, serão mesmo os factores externos. Caso, por exemplo, a universidade do cientista fosse alvo de um ataque informático, a informação do DNA do vírus poderia ser hackeada e exposta online.

Com a evolução da biologia sintética, ferramentas cada vez mais poderosas e de fácil acesso estariam disponíveis. Assim, pessoas com um menor intelecto poderiam modificar o vírus e torná-lo numa autêntica arma. De acordo com Reid, este poderá ser um problema que se pode manifestar já em meados deste século.

Mas quem estaria disposto a cometer um assassinato desta escala? Para responder a esta pergunta é importante considerar a quantidade de pessoas que morrem por actos de violência que procuram matar o maior número de pessoas possível. Assim, Reid explica que estes assassinatos não são limitados pela consciência ou ambição, mas sim pela limitação das armas a que têm acesso.

ZAP //

Por ZAP
24 Junho, 2019

Esta peça tem um vídeo que não foi aqui inserido por falta do respectivo link de origem.

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2095: Há um novo vírus a infectar pessoas na China (e pode espalhar-se pelo mundo)

CIÊNCIA

John Tann / Wikimedia

Um novo vírus foi descoberto a infectar pessoas na China e pode estar a ser transmitido por carrapatos. Para já, ainda só foi encontrada em região chinesa mas pode espalhar-se pelo resto do mundo.

Investigadores apelidaram o vírus de “vírus Alongshan”, em honra da cidade no nordeste da China onde foi descoberto pela primeira vez, de acordo com o relatório, publicado no New England Journal of Medicine. Nos seres humanos, o vírus está ligado a uma série de sintomas, incluindo febre, dor de cabeça e fadiga e, em alguns casos, náuseas, erupções cutâneas e até mesmo coma.

O vírus foi identificado, pela primeira vez, num agricultor de 42 anos que ficou misteriosamente doente com febre, dor de cabeça e náusea. Visitou um hospital na região da Mongólia Interior em Abril de 2017. O agricultor também relatou uma história de picadas de carrapatos.

No início, os médicos pensaram que o paciente estava infectado com o vírus da encefalite transmitida por carrapatos (TBEV), outro vírus que é transmitido por carrapatos e é endémico para a região. Mas o resultado do teste foi negativo, levando os investigadores a procurar outras causas.

Outras investigações revelaram que o paciente estava infectado com um vírus que é geneticamente distinto de outros vírus conhecidos, segundo o relatório. Depois de identificar o vírus, os cientistas começaram a examinar amostras de sangue de outros pacientes que visitaram o hospital com sintomas semelhantes e relataram uma história de picadas de carrapatos.

Os investigadores descobriram que, dos 374 pacientes que visitaram o hospital nos cinco meses seguintes e preencheram este critério, 86 pacientes estavam infectados com o vírus Alongshan. Quase todos os pacientes eram agricultores ou trabalhadores florestais, segundo o relatório.

Quando os investigadores testaram carrapatos e mosquitos na região, descobriram que o vírus estava presente em ambos os insectos, de acordo com o Live Science.

Os investigadores suspeitam que o vírus é transmitido pelo carrapato taiga (Ixodes persulcatus), encontrado em partes da Europa Oriental e da Ásia, incluindo China, Coreia, Japão, Mongólia e Rússia. Ainda assim, o estudo não consegue provar que o carrapato transmite a doença e não pode descartar a possibilidade de mosquitos estarem a transmitir a doença.

Laura Goodman, professora da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade de Cornell, considerou o novo trabalho um “excelente estudo”, mas disse que deixa algumas perguntas sem resposta. “Até que possamos realmente saber a resposta para essas pergunta, não podemos confirmar totalmente o potencial alcance geográfico” do vírus, disse Goodman à Live Science.

Ainda assim, os cientistas caracterizaram todo o genoma do vírus Alongshan e essa informação ajudará na vigilância mais ampla do vírus. O vírus Alongshan pertence a uma família de vírus chamada Flaviviridae, a mesma família que inclui o TBEV, assim como vírus transmitidos por mosquitos, como dengue, vírus do Nilo Ocidental e vírus Zika. O vírus Alongshan é intimamente relacionado a outro vírus transmitido por carrapatos, chamado vírus do carrapato Jingmen, descoberto em 2014.

No novo estudo, todos os 86 pacientes foram tratados com base nos seus sintomas com uma combinação de um medicamento antiviral e antibiótico. Os sintomas desapareceram em 6 a 8 dias de tratamento. Os pacientes passaram uma média de 10 a 14 dias no hospital e todos os pacientes acabaram por recuperar sem complicações.

ZAP //

Por ZAP
2 Junho, 2019



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2013: Vírus gigantes nas águas da Índia podem resolver mistério evolutivo

CIÊNCIA

(cv) National Geographic / Youtube

Uma equipa liderada por cientistas do Instituto Indiano de Tecnologia em Bombaim descobriu mais de 20 novos vírus nas águas da cidade, incluindo versões gigantes destes agentes biológicos que podem ajudar a desvendar questões importantes e actuais no campo da genética.

Na investigação, levada a cabo durante cinco anos, os cientistas analisaram a águas residuais e pré-filtradas nesta cidade indiana e encontraram variantes destes vírus baptizados como mega vírus Powai Lake, Mimivirus Bombay, Kurlavirus e mega vírus Bandra, sendo este último o maior dos vírus gigantes já encontrados na Índia.

Para a descoberta, os cientistas recorreram a novos métodos de análises de amostras biológicas e análises de dados, incluindo medições do mega vírus Bandra, que os cientistas determinaram ter uma espessura de 465 nanómetros. Esta espessura, apesar de ser inferior à das bactérias e centenas de vezes menor do que a espessura de um fio de cabelo humano, é dezenas de vezes maior do que a dos outros vírus comuns.

Apesar dos novos organismos encontrados, o interesse da equipa reside na perspectiva genética, uma vez que desde a descoberta do primeiro espécie (1992)  descobriu-se que os vírus gigantes têm traços do genoma das bactérias, eucariontes e outros vírus. Esta diversidade genética observada nos novos organismos poderia ajudar a determinar de que forma se transmite o ADN entre os organismos complexos e como evoluíram a partir de formas de vida mais simples.

Anirvan Chatterjee, um dos líderes do estudo, especificou que os genes que codificam as proteínas mais importantes para os vírus foram encontrados principalmente na parte central do seu genomas, enquanto que as suas extremidades alojam genes menos importantes. Esta particularidade foi também observada em vírus gigantes noutras parte do mundo, mas o caso da Índia tem algumas particularidades.

इंस वायर @indianscinews

Scientists discovered Bandramegavirus (BMV), a novel, and so far, the largest Giant Virus reported from India@dineshcsharma @TVVen @VigyanPrasar @IndiaDST @iitbombay @SciReportshttps://vigyanprasar.gov.in/isw/Giant-Viruses-found-water-samples-from-Mumbai.html 

Giant Viruses found in water samples from Mumbai-India Science Wire

Science News:You may have never heard of Bandra megavirus or Kurlavirus. — By Hansika Chhabra

vigyanprasar.gov.in

“Embora o genoma ou o material genético total no mega vírus Bandra e no mega vírus Powai Lake seja semelhante, a sua organização é diferente“, explicou Chatterjee, em declarações à India Science Wire.

O estudo, cujos resultados foram esta semana publicados na revista especializada Scientific Reports – sustenta a teoria de que existem vírus gigantes em todas as partes do mundo. No entanto, escreveram os cientistas “não há evidências suficientes para sugerir que estes microrganismos estão directamente relacionados com infecções em humanos”, apontou.

ZAP //

Por ZAP
19 Maio, 2019


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1736: O Espaço esconde uma nova ameaça para os astronautas: herpes

NASA / Wikipedia

As missões espaciais podem ser ainda mais complicadas para os astronautas, uma vez que alguns vírus latentes, como o herpes, são reactivados durante os voos.

De acordo com uma nova investigação da NASA publicada na revista Frontiers in Microbiology, embora os astronautas desenvolvam apenas uma pequena percentagem dos sintomas, a duração do voo espacial aumenta a taxa de reactivação do vírus, o que poderia representar mais desafios para missões como uma expedição a Marte ou além.

“Durante o voo espacial há um aumento na secreção de hormonas do stress, como o cortisol e a adrenalina, que suprimem o sistema imunológico. Descobrimos que as células imunes dos astronautas, particularmente aquelas que normalmente suprimem e eliminam os vírus, se tornam menos eficaz durante voos espaciais e, às vezes, até 60 dias depois”, disse Satish K. Mehta, do Centro Espacial Johnson, em comunicado.

Mehta e os seus colegas descobriram que a urina e a saliva dos astronautas contêm mais amostras de herpes do que antes ou depois da viagem espacial. Um dos culpados, suspeitam os investigadores, é o stress causado pelas missões espaciais.

Os astronautas da NASA suportam semanas ou até meses expostos a micro-gravidade e radiação cósmica, sem mencionar as forças extremas de descolagem e reentrada”, disse Mehta. “Esse desafio físico é agravado por factores stressantes mais familiares, como a separação social, confinamento e ciclo alterado de sono-vigília”.

“Até o momento, 47 dos 89 (53%) astronautas em voos curtos e 14 dos 23 (61%) em missões mais longas da Estação Espacial Internacional (ISS) têm o vírus do herpes nas suas amostras de saliva ou urina “, de acordo com os autores do estudo.

A reactivação do vírus do herpes nos astronautas não só representa uma ameaça para eles, mas também para as pessoas com as quais entram em contacto na Terra. Segundo o estudo, pessoas com o vírus reactivado ainda expelem substâncias infecciosas nos seus fluidos corporais até 30 dias após regressarem da ISS.

Felizmente, essa excreção viral é tipicamente assintomática. Os seis astronautas que desenvolveram sintomas devido à reactivação sofreram apenas sintomas menores. No entanto, o facto de a duração dos voos espaciais poder afectar a reactivação de vírus não é um bom sinal para futuras missões. A duração, frequência e magnitude da propagação viral aumentam com a duração do voo espacial.

ZAP // Science Alert

Por ZAP
19 Março, 2019

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296: Vírus gigante pode ter desempenhado intrigante papel na evolução da vida

Matthew priteeboy / Deviant Art

Um vírus gigante pode ter desempenhado um papel chave na evolução de quase todas as formas de vida na Terra, segundo sugere uma análise da sua composição genética.

Num estudo publicado em Novembro na revista Epigenetic & Chromatin, um biólogo da Universidade de Iowa identificou uma família de vírus cujo conjunto de genes é similar ao dos eucariotas, uma classificação de organismos que inclui todas as plantas e animais.

A descoberta é importante porque ajuda a perceber como evoluíram os eucariotas depois da ramificação do procariotas há 2,000 milhões de anos.

“É emocionante e importante encontrar uma família viva de vírus gigantes com genes específicos de eucariotas numa forma anterior ao último antepassado comum a todos os eucariotas”, explicou num comunicado Albert Erives, professor associado no Departamento de Biologia. “Estes vírus são como máquinas do tempo que nos dizem mais sobre como era a vida no nosso planeta”.

No estudo, Erives analisou o genoma de uma família de vírus chamada Marseilleviridae e descobriu que partilha um conjunto similar de genes, chamados histonas centrais, com os eucariotas.

Isso coloca a Marseilleviridae, e quem sabe os seus parentes virais, em algum ponto da viagem evolutiva dos eucariotas.

“Agora sabemos que os eucariotas estão mais estreitamente relacionados com os vírus”, disse Erives, “e a razão é porque partilham as histonas centrais, que são fundamentais para os eucariotas”.

As histonas centrais são como embrulhadoras profissionais de presentes. São proteínas que, nos humanos, enrolam o ADN nos cromossomas, pelo que a informação genética vital é compacta e está protegida. Os procariotas não têm histonas centrais, pelo que de alguma maneira, em algum lugar, os eucariotas agarraram-nos.

Os vírus como Marseilleviridae podem ter sido a fonte. Uma explicação alternativa e igualmente fascinante é que um antepassado de Marseilleviridae recolheu este gene de um organismo proto-eucariótico, um intermediário entre procariotas e eucariotas.

Erives descobriu esta possível origem de uma maneira um pouco fortuita. Para uma tarefa de aula, pediu aos estudantes que investigassem vírus gigantes. Estes vírus, descobertos pela primeira vez em 2003, ainda que se acredite que existem há milhares de milhões de anos, são os gigantes do mundo dos vírus: são centenas de vezes maiores e estão cheios de centenas de genes a mais, em comparação com os vírus standard. A única família de vírus gigantes não escolhida pelos estudantes era, precisamente, Marseilleviridae pelo que Erives decidiu dar-lhe uma vista de olhos.

Quando analisou os genomas de Marseilleviridae nos dados proporcionados pelos Institutos Nacionais de Saúde, Erives notou que a família de vírus gigantes codifica as histonas eucarióticas H2B-H2A e H3-H4. Ao contrário dos eucariotas, no entanto, estas histonas centrais de Marseilleviridae fundiram-se primitivamente como proteínas diméricas.

“Quando vi isto, foi selvagem. Nunca ninguém tinha visto um vírus com histonas“, disse Erives.

Além disso, deu-se conta de que Marseilleviridae “não obteve estes genes de nenhuma linhagem eucariótica viva, mas de algum antepassado que era proto-eucariótico, ou em vias de se converter em eucariota. Até agora, não se conhecia nenhum organismo com genes de histonas centrais além das células eucariotas”, disse.

A descoberta semeia uma pergunta mais ampla sobre o papel que os vírus gigantes desempenharam na evolução de toda a vida na Terra.

“Os vírus gigantes têm genes que ninguém tinha visto antes”, disse. “E conservam-se. Têm estado a usá-los para algo e durante muito tempo. Porque não usá-los agora para ver o passado?”

ZAP // EuropaPress

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286: Centenas de milhões de vírus “chovem” constantemente sobre nós

NASA / Wikimedia

Se há vírus no chão e na água, já seria de esperar que houvesse também no céu. Cientistas descobriram que centenas de milhões de vírus por dia são depositados por cima da mais baixa camada da atmosfera.

Esta descoberta pode explicar um fenómeno curioso: como é que vírus quase idênticos acabam em distâncias geográficas muito grandes e variados ambientes.

De todos os micróbios no planeta, os vírus são os mais abundantes, com aproximadamente 1030 só no oceano. E claro que também já sabemos que os vírus podem andar pelo ar, que é um dos maiores modos de transmissão.

Anteriormente, o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) concluiu que mais de um trilião de vírus por metro quadrado chove sobre nós todos os anos.

“Todos os dias, mais de 800 milhões de vírus são depositados por metro quadrado acima do limite da camada planetária – cerca de 25 vírus por cada pessoa no Canadá”, disse o virologista Curtis Suttle da Universidade da Columbia Britânica, no Canadá.

Curtis Suttle é um dos autores do estudo, publicado no final de Janeiro na revista The ISME, que, pela primeira vez, quantifica o número de vírus “varridos” para a troposfera livre acima da mais baixa camada da atmosfera – a camada de limite planetário, onde ocorre todo o clima, mas abaixo da estratosfera, onde voam os aviões.

“Há pouco mais de 20 anos começamos a encontrar vírus geneticamente semelhantes em ambientes distintos por todo o globo”, disse o virologista. “E esta preponderância de vírus de longa residência que viajam pela atmosfera provavelmente explica o porquê: é concebível ter um vírus que foi varrido para a atmosfera num continente e depositado noutro”.

Os mecanismos de aerossolização dos vírus – a forma como ficam no ar – não são bem compreendidos, mas estudos sugerem que, pelo menos em alguns casos, são varridos para a atmosfera misturados com poeira. Os cientistas sabem que é assim que as bactérias se dispersam, por isso faz sentido que o mesmo se aplique aos vírus.

Suttle e a sua equipa queriam saber exactamente quantos vírus foram transportados para a altitude de 2500 a 3,000 quilómetros.

Os cientistas instalaram duas plataformas de recolha acima da camada de limite planetária em Espanha, nas montanhas da Serra Nevada, um região sob a influência de um manto de poeira global.

Assim, descobriram que havia milhões de bactérias e biliões de vírus depositados por metro quadrado a cada dia na troposfera livre. A taxa de depósito de vírus era de 9 a 461 vezes mais alta do que a taxa de depósitos das bactérias.

Isso não significa que a situação seja terrível – obviamente estamos a conviver com isso bem, e o vírus conseguir ou não sobreviver num novo ecossistema depende do hospedeiro que encontrar.

No entanto, os vírus conseguem sobreviver ao transporte atmosférico, pelo que existe uma possibilidade de representarem algum tipo de efeito no novo ecossistema.

Os vírus também não são apenas agentes patogénicos. Provas recentes sugerem que os vírus têm um papel importante no ciclo do carbono do oceano. Além disso, existem também vírus chamados bacteriófagos que ajudam os humanos ao matar bactérias prejudiciais.

Dispersar-se na atmosfera e ficar lá por algum tempo, escreve a equipa no estudo, fornece um mecanismo de preservação da diversidade dos vírus, como um “banco de sementes”.

“Fluxos descendentes significativos de bactérias e vírus da atmosfera podem ter efeitos sobre a estrutura e função dos ecossistemas receptores. Em vez de ser uma consequência negativa, esta deposição fornece um banco de sementes que deve permitir que os ecossistemas se adaptem rapidamente às mudanças ambientais”, concluíram os cientistas.

ZAP // Science Alert

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