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Metagenômica viral de dengue, Chikungunya e Zika vírus: acompanhar, explicar e prever a transmissão e distribuição espaço-temporal no Brasil

Processo: 16/01735-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2017 - 31 de janeiro de 2019
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
Pesquisador responsável:Ester Cerdeira Sabino
Beneficiário:Ester Cerdeira Sabino
Instituição-sede: Instituto de Medicina Tropical de São Paulo (IMT). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Assunto(s):Epidemiologia  Doenças transmissíveis  Sequenciamento  Brasil  Virologia 

Resumo

A dengue é hiperendêmica no Brasil, com mais de 8 milhões de casos reportados entre 2000-2015. A transmissão e disseminação dos quatro sorotipos do vírus da dengue (DENV) é relatada no país através do mosquito vetor (Aedes aegypti). Além do DENV outros dois vírus Chikungunya (CHIKV) e Zika (ZIKV) foram introduzidos no Brasil e vem causando graves epidemias, porém a situação pode se complicar ainda mais uma vez que estas ainda não iniciamos o período de chuvas. Este projeto é uma colaboração entre pesquisadores do Instituto de Medicina Tropical (IMT/USP), Universidade de Oxford (UO) e do Blood Systems Research Institute (BSRI), num esforço de reconstruir em detalhes a dinâmica de transmissão de linhagens virais circulantes no Brasil, utilizando dados epidemiologicos e do hospedeiro humano para melhor entender a patogênese destes vírus. A infraestrutura já estabelecida pela equipe brasileira tem permitido a coleta de amostras de sangue de indivíduos de diferentes cidades do Brasil que serão incluidas no projeto e com este projeto serão recrutadas outras cidades, o que permitirá a coleta de isolados das epidemias atuais de DENV, CHIKV e ZIKV. O objetivo deste estudo é realizar a metagenomica viral de amostras coletadas em várias cidades brasileiras utilizando sequenciamento de proxima geração para elucidar e predizer a dinâmica espacial e transmissão do DENV, CHIKV e ZIKV no Brasil. Captaremos no minimo 400 DENV, 200 CHIKV e 200 ZIKV, amostras que serão sequenciadas os acidos nucleicos totais, visando o sequenciamento de um ou mais virus. Os virus que através desta abordagem não forem sequenciados completamente serão então amplificados os trechos faltantes e re-sequenciados. As sequencias obtidas serão então submetidas a montagem "de novo", através de um "pipeline" do BSRI, para reconstrução dos genomas virais, as sequências consensos geradas serão submetidas à caracterização genética focando na identificação das redes de transmissão e propagação viral. As sequências consensos serão alinhadas com outras disponíveis no Genbank e submetidas a análises de máxima verossimilhança e bayesiana, visando determinar as relações evolutivas das cepas circulantes nos contextos nacional e global. Modelos de substituição nucleotídica apropriada, relógio molecular e coalescente serão determinados utilizando estimadores de média harmônica, como por exemplo, path sampling e stepping stone. Taxas de movimentação das linhagens virais entre as populações serão quantificadas utilizando abordagens filogeograficas discretas. Coordenadas de latitude e longitude serão aplicadas a cada isolado, para usar modelos de difusão contínua e resumir as estatísticas epidemiológicas, como a velocidade de dispersão. Modelos skyline de coalescência e nascimento-morte serão usados para estimar a taxa de crescimento da epidemia através do tempo das diferentes linhagens circulantes. Taxas de mudanças sinônimas e não-sinônimas serão quantificadas utilizando contagem de renascimento e algoritmos recentes para quantificar adaptação molecular, os quais vêm sendo desenvolvidos pela equipe de Oxford. Vírus dos casos mais graves de dengue também serão sequenciados e analisados para verificar se há algum "motif" ou mutação associada com severidade. A associação entre mutações e severidade será testada levando-se em conta a incerteza filogenética. Em resumo, o estudo irá combinar dados genéticos, ecológicos, clínicos e de vigilância para entender a epidemiologia do DENV, CHIKV e ZIKV, bem como interações DENV-hospedeiro que possam fundamentar a gravidade da doença. A proposta visa reduzir os encargos causados por importantes surtos deste vírus no Brasil, com benefícios potenciais para a saúde pública e desenvolvimento de vacinas. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Vírus que infecta porcos na China é encontrado em humanos no Brasil 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
Mapeamento genético do vírus da febre amarela traça origens e dispersão do vírus no Brasil 

Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LUCHS, ADRIANA; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; CILLI, AUDREY; VASCONCELOS KOMNINAKIS, SHIRLEY CAVALCANTE; COMPAGNOLI CARMONA, RITA DE CASSIA; BOEN, LAIS; MORILLO, SIMONE GUADAGNUCCI; SABINO, ESTER CERDEIRA; SAMPAIO TAVARES TIMENETSKY, MARIA DO CARMO. Spread of the emerging equine-like G3P[8] DS-1-like genetic backbone rotavirus strain in Brazil and identification of potential genetic variants. JOURNAL OF GENERAL VIROLOGY, v. 100, n. 1, p. 7-25, JAN 2019. Citações Web of Science: 0.
FERNANDES, LICIA NATAL; COLETTI, THAIS DE MOURA; COSTA MONTEIRO, FRED JULIO; DA SILVA REGO, MARLISSON OCTAVIO; D'ATHAIDE RIBEIRO, EDCELHA SOARES; RIBEIRO, GEOVANI DE OLIVEIRA; SOUZA MARINHO, ROBSON DOS SANTOS; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; WITKIN, STEVEN S.; DENG, XUTAO; DELWART, ERIC; SABINO, ESTER CERDEIRA; LEAL, ELCIO; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS. A Novel Highly Divergent Strain of Cell Fusing Agent Virus (CFAV) in Mosquitoes from the Brazilian Amazon Region. Viruses-Basel, v. 10, n. 12 DEC 2018. Citações Web of Science: 0.
DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; LUCHS, ADRIANA; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; GILL, DANIELLE ELISE; BRITO SAYAO LOBATO, MARCIA CRISTINA ALVES; BRUSTULIN, RAFAEL; DAS CHAGAS, ROGERIO TOGISAKI; NEVES DOS SANTOS ABRAO, MARIA DE FATIMA; DE DEUS ALVES SOARES, CASSIA VITORIA; DENG, XUTAO; SABINO, ESTER CERDEIRA; DELWART, ERIC; LEAL, ELCIO. Recombination Located over 2A-2B Junction Ribosome Frameshifting Region of Saffold Cardiovirus. Viruses-Basel, v. 10, n. 10 OCT 2018. Citações Web of Science: 0.
FARIA, N. R.; KRAEMER, M. U. G.; HILL, S. C.; DE JESUS, J. GOES; AGUIAR, R. S.; IANI, F. C. M.; XAVIER, J.; QUICK, J.; DU PLESSIS, L.; DELLICOUR, S.; THEZE, J.; CARVALHO, R. D. O.; BAELE, G.; WU, C. -H.; SILVEIRA, P. P.; ARRUDA, M. B.; PEREIRA, M. A.; PEREIRA, G. C.; LOURENCO, J.; OBOLSKI, U.; ABADE, L.; VASYLYEVA, T. I.; GIOVANETTI, M.; YI, D.; WEISS, D. J.; WINT, G. R. W.; SHEARER, F. M.; FUNK, S.; NIKOLAY, B.; FONSECA, V.; ADELINO, T. E. R.; OLIVEIRA, M. A. A.; SILVA, M. V. F.; SACCHETTO, L.; FIGUEIREDO, P. O.; REZENDE, I. M.; MELLO, E. M.; SAID, R. F. C.; SANTOS, D. A.; FERRAZ, M. L.; BRITO, M. G.; SANTANA, L. F.; MENEZES, M. T.; BRINDEIRO, R. M.; TANURI, A.; DOS SANTOS, F. C. P.; CUNHA, M. S.; NOGUEIRA, J. S.; ROCCO, I. M.; DA COSTA, A. C.; KOMNINAKIS, S. C. V.; AZEVEDO, V.; CHIEPPE, A. O.; ARAUJO, E. S. M.; MENDONCA, M. C. L.; DOS SANTOS, C. C.; DOS SANTOS, C. D.; MARES-GUIA, A. M.; NOGUEIRA, R. M. R.; SEQUEIRA, P. C.; ABREU, R. G.; GARCIA, M. H. O.; ABREU, A. L.; OKUMOTO, O.; KROON, E. G.; DE ALBUQUERQUE, C. F. C.; LEWANDOWSKI, K.; PULLAN, S. T.; CARROLL, M.; DE OLIVEIRA, T.; SABINO, E. C.; SOUZA, R. P.; SUCHARD, M. A.; LEMEY, P.; TRINDADE, G. S.; DRUMOND, B. P.; FILIPPIS, A. M. B.; LOMAN, N. J.; CAUCHEMEZ, S.; ALCANTARA, L. C. J.; PYBUS, O. G. Genomic and epidemiological monitoring of yellow fever virus transmission potential. Science, v. 361, n. 6405, p. 894+, AUG 31 2018. Citações Web of Science: 8.
DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; LUCHS, ADRIANA; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; GILL, DANIELLE ELISE; BRITO SAYAO LOBATO, MARCIA CRISTINA ALVES; BRUSTULIN, RAFAEL; DAS CHAGAS, ROGERIO TOGISAKI; NEVES DOS SANTOS ABRAO, MARIA DE FATIMA; DE DEUS ALVES SOARES, CASSIA VITORIA; DENG, XUTAO; SABINO, ESTER CERDEIRA; DELWART, ERIC; LEAL, ELCIO. Near full length genome of a recombinant (E/D) cosavirus strain from a rural area in the central region of Brazil. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, AUG 17 2018. Citações Web of Science: 0.
LUCHS, ADRIANA; LEAL, ELCIO; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; BRUSTULIN, RAFAEL; RODRIGUES TELES, MARIA DA APARECIDA; GILL, DANIELLE ELISE; DENG, XUTAO; DELWART, ERIC; SABINO, ESTER CERDEIRA; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS. Wuhan large pig roundworm virus identified in human feces in Brazil. VIRUS GENES, v. 54, n. 3, p. 470-473, JUN 2018. Citações Web of Science: 1.
ARANHA WATANABE, ARIPUANA SAKURADA; LUCHS, ADRIANA; LEAL, ELCIO; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; GILL, DANIELLE ELISE; BRITO SAYAO LOBATO, MARCIA CRISTINA ALVES; BRUSTULIN, RAFAEL; DAS CHAGAS, ROGERIO TOGISAKI; NEVES DOS SANTOS ABRAO, MARIA DE FATIMA; DE DEUS ALVES SOARES, CASSIA VITORIA; DENG, XUTAO; SABINO, ESTER CERDEIRA; DELWART, ERIC; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS. Complete Genome Sequences of Six Human Bocavirus Strains from Patients with Acute Gastroenteritis in the North Region of Brazil. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 6, n. 17 APR 2018. Citações Web of Science: 0.
FARIA, NUNO R.; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; LOURENCO, JOSE; LOUREIRO, PAULA; LOPES, MARIA ESTHER; RIBEIRO, ROBERTO; ALENCAR, CECILIA SALETE; KRAEMER, MORITZ U. G.; VILLABONA-ARENAS, CHRISTIAN J.; WU, CHIEH-HSI; THEZE, JULIEN; KHAN, KAMRAN; BRENT, SHANNON E.; ROMANO, CAMILA; DELWART, ERIC; CUSTER, BRIAN; BUSCH, MICHAEL P.; PYBUS, OLIVER G.; SABINO, ESTER C.; EPIDEMIOLOGY, NHLBI RECIPIENT; STUDY, DONOR EVALUATION. Genomic and epidemiological characterisation of a dengue virus outbreak among blood donors in Brazil. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, NOV 9 2017. Citações Web of Science: 5.

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