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

Processo: 17/00021-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2017
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
Pesquisador responsável:Ester Cerdeira Sabino
Beneficiário:Antonio Charlys da Costa
Instituição-sede: Faculdade de Medicina (FM). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/14389-0 - Centro Conjunto Brasil-Reino Unido para Descoberta, Diagnóstico, Genômica e Epidemiologia de Arbovírus (CADDE), AP.TEM
Assunto(s):Epidemiologia   Sequenciamento   Transmissão   Brasil   Virologia

Resumo

A dengue é hiperendêmica no Brasil, com mais de 10 milhões de casos reportados entre 2000-2016. 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 além dos três vírus possuímos outros arbovirus circulando no país. 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 epidemiológicos e do hospedeiro humano para melhor entender a patogênese e disseminação 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 permitirá a coleta de isolados das epidemias atuais de DENV, CHIKV e ZIKV. Além da caracterização molecular dos três arbovirus este estudo pretende realizar metagenomica viral nas amostras negativas utilizando sequenciamento em larga escala. Pretendemos ainda elucidar e predizer a dinâmica espacial e transmissão do DENV, CHIKV e ZIKV no Brasil. Utilizaremos no minimo 3.000, dentre positivas e negativas que serão sequenciadas os amplicons do três vírus ou acidos nucleicos totais, visando o sequenciamento de um ou mais vírus. Para abordagem metagenomica 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. 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.

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Vírus que infecta porcos na China é encontrado em humanos no Brasil 

Publicações científicas (17)
(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)
ROSA, ULISSES ALVES; RIBEIRO, GEOVANI DE OLIVEIRA; VILLANOVA, FABIOLA; LUCHS, ADRIANA; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; TAHMASEBI, ROOZBEH; 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; TINKER, RORY J.; PANDEY, RAMENDRA PATI; RAJ, V. SAMUEL; SABINO, ESTER CERDEIRA; DENG, XUTAO; DELWART, ERIC; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; LEAL, ELCIO. First identification of mammalian orthoreovirus type 3 by gut virome analysis in diarrheic child in Brazil. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, DEC 9 2019. Citações Web of Science: 0.
DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; LEAL, ELCIO; GILL, DANIELLE; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; BRUSTULIN, RAFAEL; RODRIGUES TELES, MARIA DA APARECIDA; BRITO SAYAO LOBATO, MARCIA CRISTINA ALVES; DAS CHAGAS, ROGERIO TOGISAKI; NEVES DOS SANTOS ABRAO, MARIA DE FATIMA; DE DEUS ALVES SOARES, CASSIA VITORIA; DENG, XUTAO; DELWART, ERIC; SABINO, ESTER CERDEIRA; LUCHS, ADRIANA. Discovery of Cucumis melo endornavirus by deep sequencing of human stool samples in Brazil. VIRUS GENES, v. 55, n. 3, p. 332-338, JUN 2019. Citações Web of Science: 2.
LEAL, ELCIO; 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; VILLANOVA, FABIOLA; WITKIN, STEVEN S.; DENG, XUTAO; SABINO, ESTER CERDEIRA; DELWART, ERIC; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS. Recombinant Strains of Human Parechovirus in Rural Areas in the North of Brazil. Viruses-Basel, v. 11, n. 6 JUN 2019. Citações Web of Science: 0.
CUNHA, MARIANA SEQUETIN; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; COUTO DE AZEVEDO FERNANDES, NATALIA COELHO; GUERRA, JULIANA MARIOTTI; PEREIRA DOS SANTOS, FABIANA CRISTINA; NOGUEIRA, JULIANA SILVA; D'AGOSTINO, LEANDRO GUARIGLIA; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; WITKIN, STEVEN S.; RESSIO, RODRIGO ALBERGARIA; MAEDA, ADRIANA YURIKA; SILVA VASAMI, FERNANDA GISELE; ABREU KAIGAWA, URSULA MITSUE; DE AZEVEDO, LAIS SAMPAIO; DE SOUZA FACIOLI, PALOMA ALANA; LIMA MACEDO, FERNANDO LUIZ; SABINO, ESTER CERDEIRA; LEAL, ELCIO; DE SOUZA, RENATO PEREIRA. Epizootics due to Yellow Fever Virus in Sao Paulo State, Brazil: viral dissemination to new areas (2016-2017). SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, APR 2 2019. Citações Web of Science: 2.
RIBEIRO, GEOVANI DE OLIVEIRA; COSTA MONTEIRO, FRED JULIO; REGO, MARLISSON OCTAVIO DA S.; D'ATHAIDE RIBEIRO, EDCELHA SOARES; DE CASTRO, DANIELA FUNAYAMA; CASEIRO, MARCOS MONTANI; SOUZA MARINHO, ROBSON DOS SANTOS; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; WITKIN, STEVEN S.; DENG, XUTAO; DELWART, ERIC; SABINO, ESTER CERDEIRA; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; LEAL, ELCIO. Detection of RNA-Dependent RNA Polymerase of Hubei Reo-Like Virus 7 by Next-Generation Sequencing in Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus Mosquitoes from Brazil. Viruses-Basel, v. 11, n. 2 FEB 2019. Citações Web of Science: 0.
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: 5.
RIBEIRO, GEOVANI DE OLIVEIRA; 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; WITKIN, STEVEN S.; VILLANOVA, FABIOLA; DENG, XUTAO; SABINO, ESTER CERDEIRA; DELWART, ERIC; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; LEAL, ELCIO. Detection and Characterization of Enterovirus B73 from a Child in Brazil. Viruses-Basel, v. 11, n. 1 JAN 2019. Citações Web of Science: 0.
AUDREY CILLI; ADRIANA LUCHS; ELCIO LEAL; DANIELLE GILL; FLAVIO AUGUSTO DE PÁDUA MILAGRES; SHIRLEY VASCONCELOS KOMNINAKIS; RAFAEL BRUSTULIN; MARIA DA APARECIDA RODRIGUES TELES; MÁRCIA CRISTINA ALVES BRITO SAYÃO LOBATO; ROGÉRIO TOGISAKI DAS CHAGAS; MARIA DE FÁTIMA NEVES DOS SANTOS ABRÃO; CASSIA VITÓRIA DE DEUS ALVES SOARES; XUTAO DENG; ERIC DELWART; ESTER CERDEIRA SABINO; ANTONIO CHARLYS DA COSTA. Human sapovirus GI.2 and GI.3 from children with acute gastroenteritis in northern Brazil. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, v. 114, p. -, 2019.
LUCHS, ADRIANA; LEAL, ELCIO; TARDY, KAELAN; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; KOMNINAKIS, SHIRLEY VASCONCELOS; BRUSTULIN, RAFAEL; RODRIGUES TELES, MARIA DA APARECIDA; BRITO SAYAO LOBATO, MARCIA CRISTINA ALVES; DAS CHAGAS, ROGERIO TOGISAKI; NEVES DOS SANTOS ABRAO, MARIA DE FATIMA; DE DEUS ALVES SOARES, CASSIA VITORIA; DENG, XUTAO; DELWART, ERIC; SABINO, ESTER CERDEIRA; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS. The rare enterovirus c99 and echovirus 29 strains in Brazil: potential risks associated to silent circulation. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, v. 114, 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: 1.
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: 2.
CASTRO, TALITA; SABALZA, MAITE; BARBER, CHERYL; ABRAMS, WILLIAM; DA COSTA, ANTONIO CHARLYS; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; BRAZ-SILVA, PAULO HENRIQUE; MALAMUD, DANIEL; GALLOTTINI, MARINA. Rapid diagnosis of Zika virus through saliva and urine by Loop-mediated isothermal amplification (LAMP). JOURNAL OF ORAL MICROBIOLOGY, v. 10, n. 1 SEP 3 2018. Citações Web of Science: 1.
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: 42.
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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: 1.
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: 11.

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