Marcadores epigenéticos e de imunodeficiência primária na evolução, patogênese e resposta imunológica em COVID-19.

COVID-19 foi inicialmente descrita como uma síndrome respiratória grave aguda causada pela infecção por SARS-CoV-2. As principais proteínas do hospedeiro diretamente envolvidas com a infecção da célula pelo vírus são a enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2), protease de serina transmembrana 2 (TMPRSS2), ADAM17, Neuropilina 1 e 2 (NRP1 e NRP2). A expressão destas proteínas está alterada na infeção por SARS-CoV-2 em diversos tecidos, como pulmão. A regulação da expressão de genes importantes em COVID-19 também tem sido abordada por estudos epigenéticos. Assim, o papel dos microRNA na regulação de genes chave em COVID-19 os faz importantes candidatos a biomarcadores. Adicionalmente, tem sido reportado a possível ligação de microRNAs com mRNA virais, silenciando-os e agindo como antivirais, além do papel bem estabelecido de microRNAs na modulação da resposta inflamatória, que é chave na patogênese da COVID-19. Estres três pontos fazem do estudo de microRNA uma abordagem promissora para o estabelecimento de biomarcadores e de novas terapias. Até o momento os principais estudos em genética detectaram um grande número de genes candidatos relacionados com a resposta imune, ou deficiência dela, colocando em destaque genes reconhecidamente associados com imunodeficiência primária (IDP), um grupo de doenças raras com cerca de 308 genes envolvidos e mais de 350 fenótipos descritos. O diagnóstico é feito inicialmente por anamnese investigando-se a presença de dez sinais de alerta, onde a presença deles, na ausência de outras doenças e terapias que suprima a resposta imune, possui elevadas sensibilidade e especificidade na sua suspeição. Testes laboratoriais adicionais de baixa e média complexidade, como dosagem de IgG, IgM e IgA totais permitem uma melhor acurácia diagnóstica. Porém o diagnóstico final é sempre molecular com detecção de mutações patogênicas, geralmente por sequenciamento de exoma total. Dados preliminares em 145 pacientes adultos com COVID-19 mostrou que 24% dos pacientes internados com necessidade de suporte respiratório reportaram dois ou mais sinais de alerta para IDP. Esta percentagem foi de apenas 9% em pacientes sintomáticos sem necessidade de suporte respiratório e zero em indivíduos assintomáticos. Assim, ambos os grupos de biomarcadores têm apenas evidencias escassas na literatura, mas que indicam serem extremamente relevantes. Além, de relevantes enquanto biomarcadores prognósticos e preditivos também podem permitir o desenvolvimento de terapias baseadas em microRNA de interferência e adicionar uma nova dimensão de terapias relacionadas à IDPs, pois a confirmação de que IDPs são doenças de base relacionadas a COVID-19 permite abordar seu diagnóstico como rotina e aplicar terapias para IDPs como coadjuvantes no combate à COVID-19. Portanto, os objetivos do presente projeto são: i) Descrever e associar com a evolução, patogênese e resposta imunológica em COVID-19 microRNAs previamente reconhecidos como funcionalmente relacionados à regulação da expressão receptores para o SARS-CoV-2 e moléculas auxiliares na infectividade viral (ACE2, TMPRSS2, ADAM17, NRP1 e NRP2); ii) Descrever e associar com a evolução, patogênese e resposta imunológica em COVID-19 microRNAs previamente reconhecidos como funcionalmente relacionados à regulação da resposta inflamatória; iv) Descrever e associar com a evolução, patogênese, resposta imunológica em COVID-19 e pós-COVID-19 microRNAs previamente propostos como com ação antiviral por se ligarem e silenciarem a mRNA virais; v) Descrever e associar a evolução, patogênese e resposta imunológica em COVID-19 a prevalência de sinais de alerta em IDP, dosagem de IgA, IgM e IgG totais e mutações mais frequentemente relacionadas à IDP, constituindo um protocolo clínico-laboratorial de valor prognóstico-preditivo em COVID-19. A metodologia envolve a testagem de um painel de 55 microRNAs por PCR em tempo real para buscar biomarcadores associados à patogênese e resposta imune na COVID-19. Este painel foi escolhido com base na literatura e em inferências in sílico no miRDB. Adicionalmente, a triagem por anamnese de pacientes com suspeita de IDP, acompanhado da dosagem dos níveis de IgA, IgG e IgM totais séricos permitirá identificar pacientes com grande suspeição de IDP, que serão encaminhados para sequenciamento de exoma total para diagnóstico final. As mutações mais comuns em IDP permitirão a construção futura de um painel de alto poder diagnóstico para a região. Espera-se que os resultados gerem: a) Aumento do conhecimento básico sobre a patogênese da infecção por SARS-CoV-2 no que se refere a seus aspectos epigenéticos e processos imunológicos relacionados; b) Marcadores epigenéticos prognósticos e preditivos (microRNAs) que permitam a avaliação da evolução da COVID-19 com base na regulação da expressão dos genes ACE2, ADAM17, TMPRSS2, NRP1 e NRP2, envolvido na infecção viral, na regulação da expressão de genes virais e na modulação da resposta inflamatória; c) Conhecimento para o desenvolvimento de terapias baseadas em RNAs silenciadores e/ou de interferência que atuem no silenciamento de genes virais ou mitigando a evolução da doença pela supressão dirigida da resposta inflamatória e para o desenvolvimento de protocolos terapêuticos que incluam terapias para IDP, como reposição de imunoglobulinas, para o tratamento da doença de base durante a doença ou preventivamente após a identificação de portadores de IDP por triagem em massa. O projeto também prevê: a) Integração de grupos de pesquisa entre e dentro de programas de pós-graduação, bem como entre instituições públicas e privadas envolvidas no enfrentamento da COVID-19, fomentando a formação de redes de pesquisa, formação de recursos humanos e serviços; b) Formar um mínimo de quatro doutores e sete mestres na integração das áreas de genética e imunologia molecular.