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

• Processo: 17/00021-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2017
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
• 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 Brasil Virologia Transmissão de doenças Vírus da dengue Vírus Chikungunya
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Brasil | Epidemiologia | sequenciamento | transmissão | Virologia | Viroma | Doenças Infecciosas e Parasitárias

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 mínimo 3.000, dentre positivas e negativas que serão sequenciadas os amplicons do três vírus ou ácidos nucleicos totais, visando o sequenciamento de um ou mais vírus. Para abordagem metagenômica os vírus 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 filogeográficas 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.

Publicações científicas

(36)

(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)

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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; et al. Human sapovirus GI.2 and GI.3 from children with acute gastroenteritis in northern Brazil. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, v. 114, 2019-04-04. (16/01735-2, 17/00021-9, 15/12944-9)

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FORO RAMOS, ENDRYA DO SOCORRO; ROSA, ULISSES ALVES; RIBEIRO, GEOVANI DE OLIVEIRA; VILLANOVA, FABIOLA; DE PADUA MILAGRES, FLAVIO AUGUSTO; BRUSTULIN, RAFAEL; MORAIS, VANESSA DOS SANTOS; LIMA ARAUJO, EMERSON LUIZ; PANDEY, RAMENDRA PATI; RAJ, V. SAMUEL; et al. Multiple clades of Husavirus in South America revealed by next generation sequencing. PLoS One, v. 16, n. 3, MAR 23 2021. (17/00021-9, 15/12944-9)

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