Matemática e Darwin na Previsão da Gripe A

À primeira vista, Darwin, Matemática e Gripe A em nada estarão relacionados. Um novo método preditivo desta variante de gripe, desenvolvido por uma equipa de investigadores da Universidade da Colombia e da Universidade de Cologne, vem provar-nos o contrário – ao que parece, estes três elementos, quando aliados, poderão possibilitar uma previsão certeira do comportamento e mutações das estirpes sazonais de gripe A de ano para ano.

As estirpes sazonais de gripe A, como o H3N2, são, actualmente, responsáveis pela morte de meio milhão de pessoas por ano, sendo também uma causa importante de internamento e agravamento de comorbilidades. Desde há já 60 anos que a Organização Mundial de Saúde segue atentamente as mutações das estirpes sazonais, derivadas de alterações na proteína viral de superfície hemaglutinina, o que permite o fabrico de duas vacinas por ano. Estas mutações anuais, entre outros factores, complicam a elaboração de uma vacina universal, capaz de prevenir qualquer estirpe de gripe A. Importa relembrar que são as mutações na hemaglutinina que provocam as duas epidemias anuais de gripe, não estando relacionadas com as restantes mutações no genoma do vírus Influenza A, que ocorrem também em outros animais que não o Homem. Estas últimas são responsáveis por pandemias mortíferas, como foi o caso da pandemia provocada pelo vírus H1N1, em 2009.

Os vírus Influenza são responsáveis por surtos epidémicos anuais e por grandes pandemias, quando ocorrem recombinações genómicas. As estirpes de Influenza A mais mortíferas para o Homem surgiram de recombinações entre o genoma de vírus de animais e de humanos. A estirpe H3N2 surgiu a partir de um vírus aviário e da “utilização” de um vírus humano.

(Imagem retirada de http://www.ufrgs.br/imunovet/molecular_immunology/pathoviruses_influenzaA.html)

Com o caminho para a vacina universal dificultado, os cientistas preferem apostar na previsão exacta das mutações das estirpes sazonais da gripe A. Foi o que fizeram os investigadores da Universidade de Colombia e da Universidade de Cologne. Eles desenvolveram um programa matemático que prevê quais as mutações possíveis para a estirpe Influenza A/H3N2, de um ano para o outro, e o quão prováveis serão a sobrevivência e infecção das mesmas a nível da espécie humana.

Para Marta Łuksza, do Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Colombia, e Michael Lässig, do Instituto para Física Teórica da Universidade de Cologne, o modelo do vírus Influenza A representa um desafio para os investigadores de Biologia Evolutiva, uma vez que este vírus não é fácil de ser representado em modelos preditivos. Estes dois autores publicaram, no passado dia 26 de Fevereiro, na revista Nature, os resultados do seu programa na previsão do comportamento do H3N2.

No fundo, a receita é simples. A lição ensinada por Darwin – a sobrevivência do mais forte – é usada num programa matemático que avalia dois parâmetros, determinantes da sobrevivência da estirpe: a inovação e a conservação. Ambas as características são altamente necessárias para que qualquer vírus possa sobreviver. A inovação é necessária pela fuga constante ao sistema imune do Homem, que também se adapta aos novos agressores. Por outro lado, apesar de inovar à custa de mutações, estas não podem de forma alguma implicar mudanças sérias na estabilidade do genoma e nas funções essenciais do vírus, como a dobragem correcta das proteínas. Assim, os dois parâmetros escolhidos foram as mudanças adaptativas no epítopo (local de ligação dos anticorpos humanos à proteína viral hemaglutinina) e mudanças delectivas fora do epítopo. A partir dos dados populacionais relativos à gripe sazonal de um determinado ano, este programa analisa todas as estirpes possíveis que poderão daí derivar e estima quais as que terão maior probabilidade de surgir no ano seguinte. Este método preditivo analítico permitirá também a preparação de vacinas antes da época da gripe.

Contudo, como em tudo na Ciência, este estudo não levanta só o véu no estudo do vírus da gripe. Há que pensar agora na possibilidade de conseguir prever mutações noutros vírus rapidamente mutáveis, com recurso a modelos preditivos semelhantes, prevenindo o seu surgimento e possibilitando a criação antecipada de vacinas e fármacos.

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Joana Moniz Dionísio é uma aluna do 5º ano de Medicina na FCM-NOVA. Apesar de ter nascido em Lisboa, viveu durante toda a sua vida em Alcobaça, até regressar novamente à capital para ingressar no ensino superior. Vem de uma zona conhecida pela sua doçaria conventual, mas as suas paixões e hobbies ignoram por completo a culinária, indo desde a Medicina, Literatura e História Universal até temas como a Cultura Oriental e Música Clássica. É colaboradora da revista FRONTAL desde Março de 2013 e foi no também nos idos de Março do ano seguinte que se tornou editora da secção Cultura. Desde Novembro de 2014 que assegura a função de Editora-Geral da FRONTAL. A autora opta pelo Antigo Acordo Ortográfico.

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