Conheça o trabalho de W. Ian Lipkin, o "caçador de vírus"

Infectologista da universidade de Columbia já descobriu centenas de vírus desconhecidos

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Ian Lipkin, o caçador de vírus, em seu laboratório na Universidade de Columbia, em Nova York
O Dr. W. Ian Lipkin passava a tarde rondando seu império de vírus. O Centro de Infecção e Imunidade, dirigido por ele, ocupa três andares na Escola Mailman de Saúde Pública da Universidade de Columbia. Em vez de esperar pelo elevador, Lipkin correu para cima e para baixo pelas escadas para ir de um andar a outro, apoiando-se na entrada de laboratórios e escritórios com paredes de vidro para receber atualizações de um batalhão de cientistas.

Gustavo Palacios estava sequenciando genes a partir de uma nova variedade do vírus Ebola encontrado num morcego na Espanha – um acontecimento preocupante, já que o vírus fatal quase não foi encontrado fora da África.

Nick Bexfield, da Universidade de Cambridge, veio da Inglaterra com um novo vírus da hepatite que acaba de acometer cachorros britânicos.

Alguns pesquisadores examinavam a gripe nova-iorquina, outros examinavam resfriados africanos. O sangue de pacientes com febres misteriosas e sem identificação esperava para ser analisado. Havia carne seca selvagem da África apreendida por inspetores da alfândega no aeroporto John F. Kennedy. Vírus de cavalo, vírus de molusco: os membros da equipe de Lipkin trabalhavam em 139 diferentes projetos de vírus. Em outras palavras, era um dia típico.

"Temos 10 mil amostras por ano, fácil", contou Lipkin. "Descobrimos pelo menos 400 novos vírus desde que vim para a Columbia, em 2002, e o processo está acelerando".

Nos últimos 20 anos, Lipkin construiu uma reputação de mestre da caça aos vírus. Ele desenvolveu formas de rapidamente identificar vírus familiares e formas de buscar novos vírus.

"Se os cientistas tiverem sorte, identificam um novo vírus em toda sua vida", afirmou o Dr. Anthony S. Fauci, diretor do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos Estados Unidos. "Lipkin realmente se destaca da multidão".

O surgimento do HIV na década de 1980 fez com que Lipkin buscasse vírus. Ao mesmo tempo, ele era residente de neurologia da Universidade da Califórnia, em São Francisco, e observava muitos pacientes adoecerem com Aids. Passaram-se anos até que os cientistas descobrissem o vírus responsável pela doença. Lipkin temia que, nos anos seguintes, novos vírus fizessem mais vítimas por causa dessa demora. "Vi tudo aquilo e pensei: 'Temos de encontrar formas novas e melhores de fazer isso'", disse Lipkin.

Uma razão pela qual os vírus podem ser tão difíceis de encontrar é que eles são muito pequenos – normalmente alguns milionésimos de centímetros. Até mesmo o microscópio mais poderoso pode não ser capaz de revelar vírus se eles estiverem se escondendo num local do corpo. Às vezes, os cientistas podem detectar vírus cultivando um grande número deles em laboratórios. Também é possível detectá-los ao buscar anticorpos em pessoas infectadas. Mas esses métodos podem ser lentos e pouco confiáveis. Lipkin achou que seria melhor encontrar vírus de uma forma diferente. Ele pescaria seus genes.

"Isso nunca tinha sido feito antes, e era uma coisa óbvia", ele disse.

O primeiro alvo Lipkin foi a causa de um transtorno bizarro chamado doença de Borna. Esse mal foi descoberto pela primeira vez em cavalos no final dos anos 1800; ele ataca o cérebro dos animais e faz com que eles se debatam descontroladamente. Quando os cientistas injetaram extratos cerebrais filtrados em animais saudáveis, eles também podiam desenvolver a doença. Os médicos temiam que ele pudesse acometer os humanos e causar um efeito igualmente devastador. Mas ninguém jamais encontrou um patógeno num animal doente.

Se um vírus foi o responsável pela doença de Borna, raciocinou Lipkin, ele pode encontrar seus genes num cérebro infectado. O pesquisador e colegas infectaram ratos com a doença e então extraíram material genético deles. Os cientistas identificaram primeiramente pedaços de DNA que vieram dos próprios ratos. Depois de subtraírem cuidadosamente os genes hospedeiros, se depararam com uma pequena quantidade de material genético presente apenas nos ratos doentes.

Para verificar se esses genes vieram da causa da doença de Borna, Lipkin os transplantou para bactérias. As bactérias usaram os genes para fabricar proteínas. Se essas eram proteínas da causa da doença de Borna, então os animais infectados poderiam ter produzido anticorpos adaptados para elas. Em 1990, Lipkin e colegas relataram que, quando misturaram anticorpos Borna com as proteínas, elas se abraçavam fortemente. Essa descoberta permitiu que Lipkin e colegas isolassem o vírus, que se tornou conhecido como bornavírus.

À medida que Lipkin ganhava sua reputação como caçador de vírus, outros pesquisadores começaram a trazer casos difíceis para ele. Por exemplo, em 1999 médicos notaram um grupo de casos de encefalite ao redor da cidade de Nova York. Eles enviaram sangue dos pacientes para Lipkin, que na época estava na Universidade da Califórnia, em Irvine. Ao analisar o material genético, ele e os colegas concluíram que a encefalite tinha sido causada pelo vírus do Nilo Ocidental. Foi a primeira vez em que o vírus tinha sido identificado no Hemisfério Ocidental. Desde a descoberta de Lipkin, o vírus se espalhou por todos os Estados Unidos.

O sucesso de Lipkin com o vírus do Nilo Ocidental levou a um convite para a Columbia em 2002, e para o estabelecimento do Centro de Infecção e Imunidade. Ele e os colegas começaram a desenvolver métodos mais rápidos e sensíveis de encontrar vírus. Na época, as tecnologias mais sofisticadas para identificar vírus só eram capazes de comparar seu material genético a um vírus conhecido de cada vez. Lipkin e colegas desenvolveram um sistema mais poderoso, chamado de MassTag PCR.

Os pesquisadores preparam um coquetel de material genético a partir de 20 ou mais tipos de vírus. Quando eles misturam o DNA de uma amostra no coquetel, os segmentos virais se unem a qualquer DNA que combine. Lipkin e seus colegas podem então pescar esses segmentos combinados e lançá-los através de um espectrômetro de massa para determinar sua massa. A partir dessas pistas, os cientistas muitas vezes podem determinar com que tipo de vírus estão lidando.

O MassTag PCR é relativamente barato e rápido, mas pode perder vírus que são escassos ou especialmente exóticos. Por exemplo, ele não conseguiu revelar a causa de três intrigantes mortes na Austrália. Em 2006, três mulheres receberam transplantes de fígado e rim do mesmo doador. Um mês depois do transplante, elas estavam bem de saúde, mas de repente elas desenvolveram febre intensa e morreram. Lipkin e seus colegas analisaram amostras de seus corpos, mas não conseguiram encontrar nenhum culpado com o MassTag PCR.

Na época, Lipkin e seus colegas estavam adaptando novas máquinas de sequenciamento de genoma para a caça a vírus. Eles decidiram direcionar as máquinas para esse mistério.

A equipe juntou 100 mil fragmentos genéticos das três mulheres e decifraram suas sequências. A maioria das sequências pertencia aos próprios pacientes. Mas 14 das 100 mil sequências pertenciam a um novo vírus que infectou as três mulheres – vírus que tem sido chamado de Dandenong, em referência ao hospital onde ocorreram os transplantes.

Quando Lipkin começou a encontrar vírus, o processo foi amgustiosamente lento. Foram necessários três anos para isolar o bornavíris. Agora, é possível identificar novos vírus em questão de dias.

Lipkin e colegas agora estao trabalhando com o Departamento de Defesa dos Estados Unidos em métodos ainda mais rápidos. Num exercício recente, pesquisadores do centro receberam duas amostras de material genético. Cada uma era uma mistura de DNA hospedeiro e genes de um vírus raro e perigoso. Os pesquisadores identificaram ambos os vírus em seis horas.

Os vírus não necessariamente causam sintomas tão horríveis para ter um grande efeito na saúde das pessoas. Vários estudos indicam que crianças possuem risco maior de desenvolver esquizofrenia e autismo se suas mães foram infectadas por vírus durante a gravidez.

"Achamos que talvez possa haver um leque de vírus envolvidos", afirmou Mady Hornig, epidemiologista do Centro de Infecção e Imunidade.

Hornig, Lipkin e colegas estão investigando como os vírus alteram o cérebro dos fetos. Eles descobriram que ratos sofrem mudanças similares em seu comportamento se as mães são expostas a proteínas virais.

Em artigo publicado no "mBio", os cientistas relatam como essas mudanças ocorrem. Em resposta à proteína viral, o sistema imunológico do rato produz moléculas que alteram certas células-tronco no cérebro do feto. "Essas células não amadurecem e viram neurônios", explicou Hornig.

Agora os cientistas de Columbia estão explorando se essa mesma causa e efeito age nos humanos. Eles estão colaborando com pesquisadores na Noruega para monitorar a saúde de mais de 100 mil crianças norueguesas. À medida que algumas das crianças desenvolvem autismo e outros transtornos psicológicos, os cientistas poderão analisar amostras de sangue tiradas das mães durante a gravidez para ver se os vírus ou outros fatores tiveram alguma influência. "Podemos voltar e perguntar: 'O que ocorreu no primeiro, segundo, terceiro trimestre?'", disse Lipkin.

A maioria dos bebês nascidos de mulheres infectadas não sofrerá nenhum efeito prejudicial do vírus, alegou Lipkin. O motivo pelo qual alguns bebês sofrem esse efeito é o resultado de uma interação complexa de influências genéticas e ambientais. Mesmo assim, Lipkin acha prudente que as mulheres grávidas tomem precauções para evitar infecções virais. "Nosso trabalho sugere que as mulheres devem tomar vacina contra influenza", ele disse.

Mesmo assim, o cientista não acha que os vírus devem ser culpados por todas as nossas doenças. Na verdade, ele e seus colegas passam grande parte do tempo envolvidos no que ele chama de "re-descoberta", expondo falsas relações entre vírus e doenças. "É importante para a credibilidade do campo", explicou.

Há uma década, por exemplo, um médico britânico, o Dr. Andrew Wakefield, alegou que as vacinas contra sarampo, caxumba e rubéola estavam associadas ao autismo. Uma possibilidade levantada por ele é que o sarampo vivo na vacina criava inflamação nos intestinos, permitindo que toxinas ou mesmo vírus se movessem para o cérebro. Uma evidência oferecida por Wakefield e seus colegas foi a descoberta de que crianças autistas com transtornos intestinais tinham níveis maiores de vírus do sarampo nos intestinos.

Muitos pesquisadores descartaram a relação entre vacina e autismo ao analisar a epidemiologia da doença. Lipkin decidiu testar a alegação de forma diferente, analisando os próprios vírus. Ao juntar-se com alguns dos colaboradores originais de Wakefield, ele não descobriu nenhuma diferença nos níveis de vírus do sarampo nos intestinos de crianças normais e autistas com transtornos gastrointestinais.

Agora Lipkin está se preparando para mergulhar numa nova controvérsia. Em outubro de 2009, uma equipe de cientistas alegou ter encontrado um vírus conhecido como XMRV em pessoas com síndrome da fadiga crônica. Um debate acirrado se iniciou. Vários outros grupos tentaram, mas não conseguiram encontrar a mesma relação. Para tornar as coisas ainda mais confusas, uma equipe de pesquisadores da Food and Drug Administration, dos Institutos Nacionais de Saúde e da Escola de Medicina de Harvard relataram, em agosto, terem encontrado vírus relacionados em pessoas com fadiga crônica, mas não o XMRV em si. "Acho que temos de manter a mente aberta em relação a isso", afirmou Lipkin.

Em setembro, Fauci pediu que Lipkin organizasse uma investigação de larga escala. No começo deste mês, Lipkin reuniu cientistas de três laboratórios que obtiveram resultados contraditórios para trabalharem juntos numa nova busca por essa relação.

"Não há ninguém melhor nisso do que Ian Lipkin", disse Fauci. "Se ele não consegue encontrar, é porque provavelmente não existe".

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