Num mundo cheio de coisas extraordinárias, os vírus podem ser os mais estranhos. Eles estão intimamente envolvidos na vida de todos os organismos, mas eles próprios podem não estar vivos tecnicamente. No entanto, como o ano passado provou, podem ter efeitos dramáticos nos seres vivos. Um único vírus pode crescer exponencialmente e tornar-se um evento que mudará o mundo.
Aqui estão dez grandes fatos sobre essas coisas minúsculas e infecciosas.
Os 10 principais vírus misteriosos
10 Os vírus estão vivos?
Você pode pensar que o debate sobre o que constitui a vida está resolvido. Geralmente sabemos se algo está vivo ou não apenas olhando para ele, mas os vírus confundem os limites. Eles são feitos de coisas que associamos à vida: proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. Eles até fazem coisas que associamos à vida: eles se replicam e evoluem. Mas o facto principal é que eles não conseguem fazer isso sozinhos. Para que um vírus se replique, ele deve infectar uma célula hospedeira e sequestrar seu metabolismo. A maioria dos cientistas pensa nos vírus como conjuntos inanimados de produtos químicos que são muito bons em fazer cópias de si mesmos.
Existem alguns pesquisadores que consideram os vírus muito vivos. Eles citam a complexidade dos seus genomas e a velocidade da sua evolução. Dizem que quando imaginamos os vírus na sua forma completa – como pequenas cápsulas de ADN ou ARN – podemos imaginar que estão mortos. Mas apenas da mesma forma um esporo bacteriano morre quando está inativo. Assim que um vírus entra numa célula e inicia a complexa tarefa de fazer mais cópias de si mesmo, eles acham que é perfeitamente correto considerá-los organismos vivos.
Qualquer que seja o lado do debate, o ciclo de “vida” de um vírus é fascinante.
9 Os vírus podem ser a origem da vida
A evolução é a melhor forma de compreender como a vida na Terra mudou e se desenvolveu, mas muitas pessoas afirmam que a evolução não pode nos dizer nada sobre a origem da própria vida. Uma hipótese, entretanto, usa a evolução para explicar como a vida como a conhecemos pode ter surgido.
No início havia o RNA, uma molécula intimamente relacionada ao DNA. É crucial que o RNA seja capaz de torcer e formar maquinaria molecular que pode fazer cópias de si mesmo. Uma vez formada a primeira molécula de RNA que pudesse fazer isso, ela proliferaria rapidamente. Se se desenvolvessem mutações que o tornassem melhor na produção de mais cópias, ele superaria outras cadeias de RNA. Desta forma, moléculas inanimadas podem evoluir.
Quais são as coisas mais simples que usam RNA e DNA para se replicar? Vírus. Na hipótese do Mundo dos Vírus foram os vírus que surgiram primeiro – e aqueles que poderiam infectar organismos celulares são os que sobreviveram até hoje.
8 Você é principalmente um vírus
Os vírus estão por toda parte. Onde quer que haja vida, existem vírus associados a ela. Embora alguns sejam muito visíveis através dos seus efeitos sobre nós, muitos são tão inofensivos que nunca sabemos que estão sobre nós. E há muitos sobre nós ao mesmo tempo.
Temos a tendência de pensar nos humanos como uma massa de nossos tecidos e células – os pedaços que compartilham nosso DNA. No corpo humano existem cerca de 10.000.000.0000.000 de células humanas. No entanto, esse número é minúsculo em comparação com as bactérias que vivem dentro e sobre nós. Existem dez vezes mais células bacterianas em qualquer ser humano do que células humanas. Depois, há os vírus. Cada ser humano carrega cem vezes mais vírus do que células humanas.
Embora alguns destes vírus tenham como alvo células humanas, muitos deles não querem nada mais do que infectar as bactérias com as quais partilhamos os nossos corpos.
7 Antibióticos virais
Uma das maiores ameaças da medicina moderna é a resistência bacteriana aos antibióticos. Quando os nossos antibióticos não conseguem matar as infecções bacterianas, estamos praticamente de volta à era pré-moderna, quando um simples arranhão poderia levar à morte. Os vírus podem ser nossos salvadores.
As bactérias são vítimas de vírus assim como nós. Fagos são vírus que infectam bactérias. Depois que um fago infecta uma bactéria, ele replica centenas ou milhares de cópias de si mesmo e divide a bactéria, expelindo mais vírus para infectar mais bactérias. Se você conseguir encontrar um fago que caça e mata uma bactéria perigosa, você pode ter encontrado uma solução para a resistência aos antibióticos.
Muitas pesquisas estão sendo feitas sobre terapia fágica, como são chamados esses tratamentos, e muitos cientistas estão entusiasmados com a possibilidade de novas curas para infecções bacterianas. Mas a ideia de usar fagos não é inteiramente nova. Quando uma epidemia de cólera atingiu a Índia em 1926, os médicos colheram fezes de pessoas que se recuperaram inesperadamente da cólera e as deram aos doentes. Muitos dos que foram tratados por este método um tanto horrível se recuperaram. Provavelmente a resposta estava nos vírus fagos que atacavam os germes da cólera.
6 prémios Nobel
Se você deseja um Prêmio Nobel, um dos melhores lugares para começar seu trabalho pode ser com um vírus. Em 2020, investigadores receberam o Prémio Nobel de Medicina pela descoberta do vírus da Hepatite C. A atribuição dos Prémios Nobel para a Virologia é, no entanto, muito mais antiga.
Os vírus foram descobertos pela primeira vez em 1892, quando Dmitri Ivanovsky descobriu que as plantas de tabaco podiam ser infectadas por doenças quando injetadas com um fluido que havia passado por um filtro muito pequeno para a passagem de qualquer bactéria. O agente infeccioso invisível logo foi chamado de vírus – do latim para veneno, ou líquido viscoso. Alguns pensavam que o vírus era uma coisa líquida, mas Wendell Stanley conseguiu isolar o vírus do mosaico do tabaco e purificá-lo em cristais para estudo, provando que os vírus eram partículas. Ele ganhou o Prêmio Nobel por seu trabalho em 1946.
Desde então, a investigação viral ganhou o Prémio Nobel dezenas de vezes, quer por curar uma infecção viral, como a criação da vacina contra a febre amarela, quer por descobrir como vírus como o papilomavírus causam o cancro do colo do útero.
5 Números surpreendentes
É impossível contar o número de partículas de vírus na Terra ao mesmo tempo. No momento em que você os contasse, eles já teriam se multiplicado e sido destruídos muitas vezes. Os cientistas podem, no entanto, fazer uma boa estimativa. Eles variam de 10 elevado à potência 30 a 10 elevado à potência 32, então muitos diriam que existem cerca de 10 elevado à potência 31 na Terra. Isso é 1 com 31 zeros depois. Para colocar isso em perspectiva, existem apenas 10 elevado a 21 estrelas no universo observável.
Todos estes estão no planeta, mas não podemos vê-los. Isso deixa claro o quão pequenos os vírus realmente são. Então, o que aconteceria se você pegasse uma pinça muito fina e colocasse todos esses vírus de ponta a ponta? Um bom tamanho médio de um vírus é de cerca de 125 nanômetros – bilionésimos de metro. Portanto, divida o número de vírus pelo seu tamanho médio para descobrir até onde se estenderia a nossa cadeia de vírus.
A resposta é que a nossa cadeia viral teria 800 milhões de anos-luz de comprimento. Isto passaria muito além da galáxia mais próxima e passaria pelos aglomerados de galáxias vizinhos.
4 Vírus minúsculos
Vimos que os vírus podem ser pequenos, mas quão pequenos podem ser? Isso depende de seus ácidos nucléicos. Um vírus é, basicamente, apenas uma concha sofisticada em torno de algum DNA ou RNA. A casca ajuda o DNA ou RNA a entrar na célula hospedeira e os ácidos nucléicos forçam a célula hospedeira a formar mais cascas para que o vírus possa se espalhar. Quantos genes isso pode levar?
Para os Circovírus que infectam porcos, bastam três genes. O comprimento total do seu genoma tem apenas 1.726 pares de bases, em comparação com o genoma humano de mais de 3 bilhões de pares de bases. Com apenas três genes o vírus é capaz de invadir uma célula e se replicar. Com um genoma tão curto, basta um pequeno casaco para abrigá-lo. Os circovírus têm apenas 17 bilionésimos de metro de diâmetro.
Alguns pesquisadores estão tentando diminuir ainda mais. Um grupo anunciou que criou um vírus artificial a partir de pedaços de proteína e DNA com 12 bilhões de metros de comprimento. Espera-se que mais vírus artificiais possam desempenhar um papel em tratamentos médicos avançados.
3 Vírus gigantes (reanimados)
Nem todos os vírus se contentam em permanecer minúsculos. Alguns deles podem ficar bem grandes – se você considerar as bactérias grandes. Quando os pesquisadores procuraram bactérias em uma torre de resfriamento, coletaram o que pensaram ser bactérias, mas não conseguiram identificá-las. Só muito mais tarde foi descoberto que se tratava de um tipo inteiramente novo de vírus gigante. Eles o chamaram de Mimivírus, pois era um vírus MIcrobe-MImicking. Seu genoma tem mais de 12 milhões de pares de bases e o vírus é maior que a menor bactéria.
Desde então, outros vírus gigantes foram descobertos, alguns deles em locais improváveis. Em 2014, o maior vírus já descoberto foi descoberto na tundra congelada da Rússia. As amostras em que foi encontrado tinham mais de 30.000 anos. Então eles fizeram o óbvio e tentaram reanimá-los.
Os cientistas expuseram as amebas aos vírus descongelados, pois sabem que outros vírus gigantes infectam estes organismos unicelulares. Apesar de serem da Idade da Pedra, os vírus invadiram com sucesso as células e replicaram-se. A capacidade dos vírus de permanecerem ativos depois de tanto tempo levou a algumas especulações de que o derretimento do permafrost pode liberar patógenos humanos há muito esquecidos.
2 Vírus em vírus
O Mamavírus é outro vírus gigante que foi descoberto em uma torre de resfriamento, infectando amebas, mas o que mais empolgou os cientistas foi a descoberta de outro vírus associado a ele. Este vírus muito menor tem como alvo o mamavírus e o ataca como um parasita. Por causa disso, os pesquisadores o chamaram de Sputnik e os outros vírus que atacam vírus são conhecidos como vírus de satélite.
O Sputnik não é capaz de infectar uma ameba sozinho e se reproduzir. Ele só pode se replicar em amebas que já foram infectadas por um mamavírus. Em vez de sequestrar diretamente a maquinaria da própria célula, o Sputnik usa as proteínas de replicação do vírus para fazer cópias de si mesmo.
Nem mesmo os vírus estão imunes aos métodos insidiosos e engenhosos de invasão viral.
1 Você é parte vírus
Todos os humanos carregam vírus de um tipo ou outro dentro de nós – mas também temos vírus presos em nosso genoma. Alguns vírus não se contentam em simplesmente se replicar em nossas células. Alguns usam máquinas moleculares para cortar nosso DNA e inserir nele o seu próprio DNA. Se fizerem isso em um espermatozóide ou óvulo, seu DNA poderá ser transmitido de geração em geração. Ao longo de milhões de anos isto tem acontecido com tanta frequência que cerca de 8% de todo o genoma de qualquer pessoa é composto por estes vírus que se fossilizaram dentro de nós.
Os vírus nos genomas podem até ser usados para rastrear a evolução. Se duas espécies tiverem evidências de que o mesmo vírus as infectou, então pode ser uma pista de que o ancestral comum de ambas foi infectado antes de evoluírem para espécies separadas.
Uma vez que os vírus ficam presos em nosso genoma, independentemente do genoma, e são transmitidos, eles podem ter grandes efeitos na evolução. A maioria dos vírus fica inativada e reorganizada em todo o genoma e, às vezes, essa mistura pode ser vantajosa. Alguns genes humanos utilizam as regiões promotoras do DNA viral para serem ativados. Alguns foram até cooptados para o sistema de resposta imunitária humana – um caso de vírus que combatem vírus.
