• Ações recentes do ICTV impactam o dia-a-dia dos virologistas

    Ações recentes do ICTV impactam o dia-a-dia dos virologistas

    Ações recentes do ICTV impactam o dia-a-dia dos virologistas

     

    F.M. Zerbini

    Dep. de Fitopatologia/BIOAGRO, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa MG

    Membro do Comitê Executivo do ICTV

     

    O ICTV (Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus) é um comitê da Divisão de Virologia da União Internacional de Sociedades Microbiológicas (IUMS), governado por um Comitê Executivo que supervisiona aproximadamente 100 Grupos de Estudos (Adams et al., 2017). O ICTV  é uma organização voluntária, auto-regulada e sem fins lucrativos, que inclui atualmente cerca de 150 virologistas de vários países, com a maioria dos membros eleitos ou nomeados por um período de três anos (https://ictv.global/information/).

    O ICTV é responsável por desenvolver a taxonomia, incluindo a classificação oficial de todos os vírus, viroides e satélites, independentemente de seus hospedeiros ou suposta importância, bem como a nomenclatura dos táxons aprovados. A taxonomia é definida pelos Estatutos (https://ictv.global /information/w/ictv-information/382/the-statutes-of-the-ictv), que formam a base normativa da organização, e o Código (https://ictv.global/information/w/ictv-information/383/ictv-code), que formaliza as regras de implementação da taxonomia.

    Embora os Grupos de Estudo desempenhem um papel de liderança na preparação de propostas taxonômicas, as submissões podem ser feitas por qualquer virologista. Os formulários e instruções para esse fim estão disponíveis em https://ictv.global/files/taxonomy-proposal-templates/.

     

    Recursos de acesso aberto

     

    O ICTV mantém vários recursos que atendem à comunidade de virologistas. O banco de dados de taxonomia (https://ictv.global/taxonomy/) lista todos os táxons existentes em um formato hierarquizado, e inclui o histórico completo de criação e modificação de cada táxon. O banco de dados é usado para gerar uma planilha com a taxonomia atualizada, a “Master Species List” (https://ictv.global/files/master-species-lists/). O “Virus Metadata Resource” (https://ictv.global/VMR/) inclui nomes de vírus, suas abreviações, designações de isolados-tipo, números de acesso no GenBank e hospedeiros para cada espécie de vírus listada na MSL.

    O “ICTV Taxonomy Report”, anteriormente publicado na forma impressa, é agora disponibilizado gratuitamente em um formato aprimorado (https://ictv.global/ictv-reports/ictv_online_report/). Os Grupos de Estudo vêm atualizando as informações nos capítulos do 9º Relatório, publicado em 2012 (e também disponibilizado gratuitamente em pdf, https://ictv.global/ictv-reports/ictv_9th_report/), e produzindo capítulos para os táxons criados desde então. Além disso, graças a um acordo com a Microbiology Society (Reino Unido), os resumos dos capítulos do Relatório on line (geralmente correspondentes a famílias individuais), também preparados pelos Grupos de Estudo, estão sendo publicados em acesso aberto como “Taxonomy Profiles” no Journal of General Virology.

     

    Classificação de vírus detectados em estudos de metagenômica

     

    Um workshop realizado em junho de 2016 em Boston (EUA) teve como objetivo considerar os desafios impostos pela metagenômica à descoberta e taxonomia de vírus. Os 25 participantes incluíram especialistas nas áreas de sequenciamento de alto rendimento e descoberta de novos vírus, além da maioria dos membros do Comitê Executivo. Como resultado dessa reunião foi publicado um “consensus statement” para a classificação de vírus identificados a partir de conjuntos de dados metagenômicos (Simmonds et al., 2017). O artigo enfatiza que as propostas para criar táxons com base apenas nas sequências genômicas são bem-vindas, independentemente da tecnologia usada para determinar essas sequências e mesmo na ausência de quaisquer dados biológicos (incluindo hospedeiro), desde que exista evidência da precisão da sequência e que a sequência do genoma esteja completa.

     

    Estabelecimento de uma hierarquia taxonômica completa

     

    Até recentemente, as relações evolutivas entre vírus de diferentes famílias ou ordens eram consideradas pelo ICTV e por muitos na comunidade de virologistas como muito distantes para serem resolvidas em uma classificação confiável. Assim, houve pouco estímulo para ampliar a estrutura de classificação taxonômica. O resultado foi uma taxonomia que, em contraste com a taxonomia dos organismos celulares, era formada por táxons desconexos, cujo número aumentava progressivamente com a descoberta acelerada de novos vírus. Entretanto, vários grupos informais, como ‘supergrupos’ ou ‘superfamílias’, foram propostos para subconjuntos de vírus de RNA e vírus de DNA ao longo das duas últimas décadas. Esses agrupamentos incluiam vírus aparentemente não relacionados, pertencentes a famílias diferentes, com uma variedade de hospedeiros, tipos e organizações de genomas, e mecanismos de replicação.

    Em 2016, o ICTV formou um Grupo de Trabalho para estudar a modernização da estrutura de classificação da taxonomia de vírus. O GT propôs uma hierarquia formal com 15 categorias, incluindo oito categorias principais (ou primárias) e sete categorias derivadas (ou secundárias). Essa estrutura de classificação estendida foi recentemente aprovada pelo ICTV (Gorbalenya et al., 2020).

    As oito categorias principais incluem quatro que já estavam em uso (ordem, família, gênero e espécie) e quatro novas: domínio (“realm”), reino (“kingdom”), filo (“phylum”) e classe (“class”), todos acima da categoria ordem. Essas novas categorias principais cobrem toda a escala de divergência dos vírus, exemplificada pelo domínio Riboviria, que inclui todos os vírus que codificam uma RNA polimerase dependente de RNA ou uma transcriptase reversa.

     

    “Megataxonomia” de vírus

     

    A partir do estabelecimento dos táxons superiores, um grupo de virologistas rapidamente tomou a iniciativa de propor a criação de domínios, reinos, filos e classes de forma a englobar a maior parcela possível da virosfera em um esquema taxonômico baseado nas relações evolutivas entre os vírus (Koonin et al., 2020). Essa proposta foi recentemente aprovada pelo ICTV e, portanto, constitui a taxonomia oficial. A partir de agora os vírus são agrupados em quatro domínios: Duplodnaviria (vírus com genoma de dsDNA e CPs do tipo HK97), Varidnaviria (vírus com genoma de dsDNA e CPs do tipo “vertical jelly roll”), Monodnaviria (vírus com genoma de ssDNA e uma proteína iniciadora de replicação por círculo-rolante), e o já mencionado Riboviria.

    Um primeiro aspecto interessante é a criação de quatro domínios. Isso indica que não é possível unificar todos os vírus em uma única categoria taxonômica baseada em relações evolutivas. Em outras palavras, não é possível inferir a existência de um ancestral comum a todos os vírus (ao contrário do que ocorre com os organismos celulares). Os quatro domínios representam quatro eventos independentes de origem dos vírus, e é possível que novos domínios sejam criados no futuro conforme o entendimento da virosfera aumente.

    Um outro aspecto interessante é que dois domínios (Duplodnaviria e Varidnaviria) são baseados em relações evolutivas de proteínas estruturais, enquanto outros dois (Monodnaviria e Riboviria) são baseados em proteínas associadas a replicação. Na realidade, os quatro domínios são baseados em “viral hallmark genes”, que geram grupos não apenas relacionados evolutivamente, mas também que fazem sentido biológico – na medida em que a biologia desses vírus é conhecida. Para os vírus de RNA, a RdRp e a RT proporcionam ajustes excelentes e, para os vírus de ssDNA, esse ajuste é proporcionado pela proteína que dá início à replicação por círculo-rolante. Os vírus de dsDNA constituem um verdadeiro desafio, pois não compartilham um único gene em comum. Entretanto, eles podem ser divididos ordenadamente em dois “super-módulos” monofiléticos com base em seus genes estruturais (CPs dos tipos VJR e HK97). Ambos os módulos fazem sentido biológico, embora existam grupos importantes de vírus de dsDNA (p.ex., os baculovírus) que não foram incluídos em nenhum dos dois domínios, devido à falta de informações ou porque eles realmente não se agrupam com base nesses genes.

    Todos os quatro domínios incluem vírus que são bastante distintos entre si, embora compartilhem uma proteína estrutural ou associada à replicação relacionada. Isso é perfeitamente normal e aceitável no contexto da “megataxonomia”. Um mosquito e um cavalo são diferentes em quase todos os aspectos, mas ambos são classificados no mesmo reino, Animalia. Um nível acima, um inseto, um cavalo e um fungo são todos classificados no mesmo domínio, Eukaryota. As diferenças são tratadas nas categorias inferiores (ordem, família, gênero).

    Nesse sentido, a megataxonomia pode ser (e muito provavelmente será) ajustada no futuro à medida que mais informações sejam obtidas – especialmente nas categorias intermediárias de reino, filo e classe. Mas os domínios baseados em replicação (para vírus de RNA e ssDNA) e em estrutura (para vírus de dsDNA) certamente serão estáveis.

     

    Táxons nomeados com base em nomes de pessoas

     

    Embora o aspecto mais desafiador e impactante da taxonomia seja o estabelecimento de táxons que de fato reflitam o relacionamento entre os vírus, nada leva a debates mais calorosos do que a nomenclatura. A criação de nomes e a mudança de nomes previamente existentes são muitas vezes encarados como ofensas pessoais ! Assim, o ICTV é extremamente cauteloso ao estabelecer normas relacionadas a nomenclatura. De fato, ao longo dos anos, a nomenclatura sofreu poucas mudanças.

    Uma dessas mudanças, adotada a partir de 2018, foi a permissão para que táxons sejam nomeados com base no nome de pessoas. A norma (item 3.10 do Código) estabelece que um indivíduo não pode propor seu próprio nome, e que um táxon não pode ser nomeado com base no nome de qualquer membro atual de um Grupo de Estudo ou do Comitê Executivo do ICTV. A família Kitaviridae, que inclui vírus com genoma de ssRNA positivo transmitidos por ácaros do gênero Brevipalpus, foi criada em 2018 e nomeada em homenagem ao prof. Elliot W. Kitajima, eminente virologista brasileiro que trabalha há vários anos com esses vírus. Por sua vez, a família Kitaviridae faz parte da recém-criada ordem Martellivirales, nomeada em homenagem ao virologista italiano Giovanni Martelli, pioneiro nos estudos com closterovírus. Vários outros gêneros e famílias, a maioria incluindo vírus que  infectam procariotos, já foram nomeados em homenagem a virologistas.

     

     

    Nova nomenclatura para espécies de vírus

     

    Embora a nomenclatura dos táxons a partir de gênero seja padronizada (com o uso de sufixos próprios, como –virus para gênero, –viridae para família, –virales para ordem, etc.), a nomenclatura de espécies não segue nenhum padrão. Alguns nomes incorporam o nome do gênero no qual a espécie é classificada, mas isso não é aplicado de forma consistente. Alguns nomes de espécies se parecem com nomes de gênero (por exemplo, Lausannevirus). Alguns nomes de espécies são palavras únicas, alguns são binomiais e alguns são multinomiais. Alguns incluem letras e/ou números ou possuem elementos em latim (na maioria das vezes como um nome ou parte de um nome de um táxon hospedeiro). Além disso, alguns têm sufixos idênticos em mais de um componente (por exemplo, Senegalvirus marseillevirus). Nesse contexto, a adoção de uma nomenclatura padronizada para espécies de vírus seria extremamente benéfica. O Comitê Executivo recentemente propôs a adoção de um sistema binomial, preferencialmente baseado em latim, da mesma forma adotada na nomenclatura de espécies de organismos celulares (Siddell et al., 2020). O Comitê Executivo convidou a comunidade de virologistas a se manifestar a respeito (e obviamente houve manifestações passionais contra e a favor), e levará em conta esses comentários ao decidir se aprova um sistema binomial padronizado em sua próxima reunião, que deve ocorrer em outubro de 2020. É importante ressaltar que esse sistema se aplicaria apenas aos nomes das espécies de vírus, e não aos nomes de vírus. De fato, um dos maiores benefícios da adoção desse sistema seria justamente permitir uma diferenciação clara entre os dois nomes (da espécie e do vírus), que atualmente são os mesmos na maioria dos casos (diferindo apenas na forma como são escritos).

     

    Referências

    Adams et al. (2017) Fifty years of the International Committee on Taxonomy of Viruses: Progress and prospects. Archives of Virology 162:1441-1446.

    Gorbalenya et al.  (2020) The new scope of virus taxonomy: Partitioning the virosphere into 15 hierarchical ranks. Nature Microbiology 5:668-674.

    Koonin et al. (2020) Global organization and proposed megataxonomy of the virus world. Microbiology and Molecular Biology Reviews 84: e00061-19.

    Siddell et al. (2020) Binomial nomenclature for virus species: A consultation. Archives of Virology 165:519-525.

    Simmonds et al. (2017) Consensus statement: Virus taxonomy in the age of metagenomics. Nature Reviews Microbiology 15:161-168.

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