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Biologia · Glossário

O que é Vírus?

Definição 17.11 Biologia universitária — 1.º ano · Capítulo 17 — Genomas de células e de vírus

Um vírus é um genoma dentro de uma casca de proteína, o capsídeo — às vezes envolvido por uma membrana, o envelope, tomada de uma célula hospedeira —, que só se reproduz dentro de uma célula, usando os ribossomos, a energia e os precursores dela. O genoma dele pode ser DNA ou RNA, de fita dupla ou simples, linear ou circular, uma única molécula ou várias: de 5 kb5\,\mathrm{kb} (uns poucos genes) a 1.2 Mb1.2\,\mathrm{Mb} (um milhar, nos vírus gigantes). Fora de uma célula um vírus nada faz: ele não é uma célula, não tem metabolismo, e só está vivo no sentido de que carrega informação e evolui. Os bacteriófagos são os vírus das bactérias.

Bacteriófagos presos a uma bactéria: cabeças poliédricas que contêm o DNA, e caudas pelas quais ele será injetado. Uma única célula liberará uma centena de fagos novos em meia hora.
Bacteriófagos presos a uma bactéria: cabeças poliédricas que contêm o DNA, e caudas pelas quais ele será injetado. Uma única célula liberará uma centena de fagos novos em meia hora.

Exemplos

Exemplo 17.13 (Vírus com genomas de RNA)

O vírus da gripe carrega oito segmentos de RNA de fita simples e uma polimerase própria para copiá-los, já que as células não têm enzima que copie RNA; a polimerase dele comete um erro a cada 10 00010\,000 bases e o vírus muda a cada temporada. Um retrovírus (o HIV) carrega RNA e uma transcriptase reversa que o copia em DNA, que é inserido no cromossomo do hospedeiro como um prófago — uma infecção permanente. Os mecanismos, e a resposta imune a eles, são do volume do Ano 3; aqui eles marcam a amplitude do que um genoma pode ser.

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Definição 13.1 Biologia universitária — 3.º ano · Capítulo 13 — Virologia

Um vírus é um parasito intracelular obrigatório constituído de um genoma de ácido nucleico — DNA ou RNA, de fita simples ou dupla, linear ou circular, uma molécula ou várias — empacotado num capsídeo proteico e, em muitos casos, envolto num envelope tomado de uma membrana do hospedeiro e cravejado de glicoproteínas virais. A partícula infecciosa completa é o vírion, de 20 a 300 nm20\text{ a }300\,\mathrm{nm} na maioria (uns poucos vírus gigantes chegam a um micrômetro). Os capsídeos são construídos de muitas cópias de uma ou de umas poucas proteínas dispostas com simetria helicoidal (um bastão, como no vírus do mosaico do tabaco) ou icosaédrica (um casco de 60T60T subunidades, T=1,3,4,7,…T = 1, 3, 4, 7,\dots). A classificação de Baltimore agrupa os vírus pela rota do genoma até o RNA mensageiro: I, DNA de fita dupla (herpes, varíola, adenovírus, a maioria dos fagos); II, DNA de fita simples (parvovírus); III, RNA de fita dupla (rotavírus); IV, RNA de fita positiva, ele próprio um mensageiro (poliovírus, hepatite C, os coronavírus); V, RNA de fita negativa, complementar ao mensageiro (influenza, sarampo, raiva, Ebola); VI, RNA transcrito reversamente em DNA (os retrovírus, o HIV); VII, DNA replicado por um intermediário de RNA (hepatite B). Toda classe exceto a I precisa trazer ou codificar uma enzima que a célula não tem — uma RNA-polimerase dependente de RNA, uma transcriptase reversa —, e essas enzimas são os alvos da maioria dos antivirais.

Exemplos

Exemplo 13.6 (O HIV antes e depois das equações)

Até 1995 os anos de latência clínica da infecção por HIV — uma carga viral estável de 10410^{4} a 10610^{6} cópias por mililitro e uma queda lenta dos linfócitos T — eram lidos como um vírus quiescente. Ho, Perelson e colaboradores deram a pacientes um inibidor de protease e ajustaram a queda da carga viral ao teorema: a fase rápida deu c≈3 d−1c \approx 3\,\mathrm{d}^{-1} (meia-vida do vírion de cerca de seis horas) e a fase lenta, δ≈0.5 d−1\delta \approx 0.5\,\mathrm{d}^{-1} (uma célula infectada vive cerca de um dia e meio). Uma carga estável de 10510^{5} por mililitro em 15 L15\,\mathrm{L} de líquido corporal, depurada a cc, portanto exige a produção de cerca de 101010^{10} vírions por dia, todo dia, por anos: o período “latente” é um estado estacionário furioso de infecção e morte, com o conjunto de linfócitos T sendo substituído diariamente até falhar. A aritmética de mutação da seção seguinte se segue de imediato, e com ela a razão pela qual fármacos isolados falharam e três não falharam.

Exemplo 13.9 (Por que o HIV precisou de três fármacos)

A transcriptase reversa do HIV erra cerca de uma vez em 10510^{5} nucleotídeos, de modo que cada genoma de 9700 nt9700\,\mathrm{nt} copiado carrega cerca de 0.10.1 mutação, e 101010^{10} genomas novos por dia carregam 10910^{9} mutações entre si: cada uma das 3×9700≈30 0003\times 9700 \approx 30\,000 mutações pontuais possíveis surge muitas vezes todo dia, antes que qualquer fármaco seja dado. Um fármaco que uma única mutação derrota — como uma mutação derrota a maioria dos inibidores de transcriptase reversa e de protease — é, portanto, derrotado em semanas, que foi o que aconteceu com a AZT em 1987. Duas mutações independentes surgem juntas a 10−1010^{-10} por genoma, cerca de uma vez por dia; três a 10−1510^{-15}, uma vez a cada mil dias — e um paciente com três fármacos cuja carga caiu mil vezes produz 10710^{7} genomas por dia, de modo que o mutante triplo nunca aparece. Isso, e a demonstração do teorema de que o vírus se replicava a toda velocidade, fizeram da terapia combinada, a partir de 1996, o tratamento que converteu a aids numa condição crônica.

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