Os vírus podem causar pandemias globais, mas de onde veio o primeiro vírus?

Vírus como o Ébola, influenza e Zika fazem manchetes. Eles chamam nossa atenção com seu potencial de causar doença e morte generalizada.

Mas de onde vieram estes vírus primeiro?

Bactérias não semelhantes, os vírus não são organismos vivos – eles não se podem reproduzir por si mesmos. Ao invés disso, eles seqüestram células para se multiplicarem, se espalharem e causarem doenças.

Mas e se não fosse sempre assim?

Cientistas estudando um chamado vírus gigante chamado Tupanvirus (nomeado para o Deus Guarani do Trovão da América do Sul) descobriram que ele, ao contrário dos vírus que encontramos hoje, tinha uma maquinaria quase completa para cuidar de si mesmo.

Esta recente descoberta reabasteceu o debate sobre a origem dos vírus.

Vírus congelados

Não há registro físico fóssil de vírus como há para os dinossauros.

Bela, mas mortífera. Uma micrografia eletrônica colorida de varredura aumentou 20.000 vezes as partículas do vírus Ebola (verde) de uma célula renal de macaco verde africano cronicamente infectada (azul). (BernbaumJG/Wikimedia Commons)

Uma forma dos cientistas detectarem vírus, e estudarem as suas origens, é procurarem o seu material genético – moléculas de DNA ou RNA – nos tecidos e solo animal.

P>Embora os filmes possam fazer crer o contrário, o material genético viral nunca foi detectado em folhas de plantas fossilizadas ou em insectos presos no âmbar.

No entanto, alguns vírus antigos foram detectados em permafrost na Sibéria, e há esperanças de descobrir mais à medida que o aquecimento global continua a descongelar o solo que tem estado congelado durante milhares de anos. Até lá, permanecemos limitados na nossa capacidade de reconstruir com precisão a origem dos vírus.

Vírus evolução

Vírus são organismos microscópicos que requerem uma célula viva, muitas vezes chamada de hospedeiro, para se multiplicar. Eles consistem em grande parte de material genético (seja DNA ou RNA) envolto em uma capa proteica.

Uma ilustração do vírus da hepatite C. U.S. Centers for Disease Control and Prevention

Estas sequências de ADN e RNA podem mudar com o tempo, acumulando modificações no código genético que favorecem a sobrevivência do vírus. Os cientistas podem olhar para estas sequências genéticas para estimar como diferentes vírus estão relacionados e como eles podem ter evoluído.

Estes estudos nos mostraram que os vírus não têm uma única origem, ou seja, não surgiram todos de um único vírus que mudou e evoluiu para todos os vírus que conhecemos hoje. Os vírus provavelmente têm uma série de origens independentes, quase certamente em momentos diferentes.

Uma suposição que os cientistas fazem quando consideram a origem dos vírus é que cada um co-evolveu com o seu hospedeiro. Por exemplo, o vírus do herpes que infecta humanos evolui com o tempo, adaptando-se de forma a continuar a reter a capacidade de infectar células humanas.

Se considerarmos que todas as formas de vida na Terra começaram no oceano, então é razoável acreditar que os vírus evoluíram com os seus hospedeiros nos mares. À medida que estas criaturas se deslocaram para terra e evoluíram, os vírus também evoluíram e ganharam a capacidade de infectar organismos terrestres.

No início deste ano, os cientistas descobriram evidências de que alguns vírus podem ter milhões de anos de idade e existir desde que os primeiros vertebrados existiram. Mas isto não explica a origem dos vírus per se.

Estórias de órigem

Uma teoria pressupõe que os vírus surgiram do DNA circular (também chamado plasmídeo) que pode se replicar independentemente e se mover entre as células, transferindo informação genética de um organismo para outro. Por exemplo, alguns plasmídeos carregam os genes responsáveis pela resistência aos antibióticos. De acordo com esta teoria, o plasmídeo escapou das células e evoluiu de uma forma que lhe permitiu entrar noutra célula para produzir vírus.

A outra teoria sugere que os vírus poderiam ter evoluído de organismos mais complexos de vida livre, tais como bactérias, ou células. Um estudo recente mostrou que uma proteína chamada ARC que é importante para a memória em humanos pode formar partículas semelhantes a vírus e transferir RNA entre as células. Talvez proteínas antigas similares tenham evoluído para se moverem de um organismo para outro.

O Tupanvirus é um vírus gigante que pode infectar protistas e amebas, mas não são uma ameaça para os humanos.

e depois houve a recente descoberta do Tupanvirus gigante em um lago de refrigerantes brasileiros. Lagos como este são muito salgados e têm um pH elevado. Eles podem imitar as condições dos ambientes aquáticos na Terra há bilhões de anos atrás.

Tupanvirus tem um conjunto mais completo de maquinaria de produção de proteínas do que qualquer outro vírus conhecido. Ao contrário de outros vírus, provavelmente não é tão dependente da célula que infecta para se replicar. Esta descoberta reacendeu o interesse na teoria de que os vírus surgiram a partir de células complexas e de vida livre.

Quem veio primeiro?

As teorias acima assumem que as células existiam antes dos vírus, e que os vírus potencialmente evoluíram na presença de células.

Mas há ainda outra hipótese que propõe que os vírus existiam primeiro, mesmo antes das células. Num mundo pré-histórico, os vírus podem ter existido como entidades auto-sustentadas, uma espécie de máquina antiga que provavelmente poderia reproduzir o seu material genético. Com o tempo, estes vírus pré-históricos podem ter formado estruturas complexas e organizadas que acabaram por evoluir para entidades semelhantes a células.

Por enquanto, estas são apenas teorias. A tecnologia e os recursos que temos hoje não podem testar com confiança essas teorias e identificar a explicação mais plausível para a origem dos vírus.

Uma estratégia alternativa – mas aparentemente impossível – seria isolar ou identificar vírus em suas formas primitivas em outros planetas, como Marte. Ficar na Terra parece ser uma abordagem mais plausível.

A descoberta contínua de novos vírus, como o Tupanvirus ou um parente de 30.000 anos de idade de vírus de DNA gigantes (Pithovirus), pode nos permitir montar o quebra-cabeça de suas origens.

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