Investigação das mutações encontradas após adaptação por alternância de hospedeiros in vitro da linhagem africana de ZIKV - Marques, Nayara Nathie [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021)
O Zika vírus (ZIKV) é um arbovírus da família Flaviviridae que foi isolado pela primeira vez em 1947 e tornou-se uma preocupação de saúde pública após um surto em 2015 relacionado a outras manifestações clínicas graves: Síndrome de Guillain Barré e Síndrome Congênita de o vírus Zika. Transmitido principalmente pela picada do mosquito Aedes, o ZIKV é mantido em dois ciclos de transmissão: urbano e silvestre. Embora a passagem alternada entre diferentes hospedeiros equilibre sua sequência consenso conservada na natureza, devido à falta de atividade de correção da RNA polimerase dependente de RNA, o ZIKV exibe uma alta taxa de mutação e circula como quasiespecies com mutações pontuais. O objetivo deste estudo foi avaliar as mutações que surgiram no genoma viral da cepa africana do Zika vírus após infecções alternadas entre dois tipos celulares capazes de mimetizar o ciclo urbano (HEK-293 e C6/36) e o ciclo semi-silvestre (LLC-MK2 e C6/36) em dez passagens. O estoque do vírus foi produzido em células C6/36 e titulado a cada passagem através do ensaio de formação de placa em células Vero E6, de modo que sempre a mesma quantidade de vírus foi utilizada em cada infecção. O genoma completo do vírus estoque e do vírus da última passagem de cada ciclo foi sequenciado pela técnica de Sanger. No ciclo semi-silvestre, todas as dez passagens previstas foram realizadas e seus títulos virais demonstraram estabilidade. O ciclo urbano, no entanto, foi interrompidio na terceira passagem e não pôde ser titulado. Esses resultados vão ao encontro do que já é visto na literatura e na natureza: um ciclo bem estabelecido entre primatas não-humanos e baixa capacidade de circulação em humanos. Em ambos ciclos, mutações sinônimas apareceram nas regiões NS3 e NS5 e podem estar relacionadas ao viés de códon e adaptação do hospedeiro. Curiosamente, a mesma inserção de citosina foi observada na mesma posição 10697 na UTR 3' em ambos ciclos, uma possibilidade é que esta seja uma mutação adaptativa relacionada às células do vetor, utilizada em ambos. No ciclo semi-silvestre, uma das seis mutações que surgiram era não-sinônima na região NS2A, sem relação com nenhum dado da literatura. Mais estudos são necessários para elucidar os mecanismos de evolução viral, se as mutações identificadas podem realmente ser adaptações do hospedeiro e quais são seus impactos na aptidão viral.

Zika virus (ZIKV) is an arbovirus of the family Flaviviridae which was isolated for the first time in 1947 and became a public health concern after an outbreak in 2015, related to serious clinical manifestations: Guillain-Barré Syndrome and Congenital Syndrome of the Zika Virus. Transmitted mainly through the bite of the Aedes mosquito, the ZIKV is maintained in two transmission cycles: urban and sylvatic. Although the alternating passages between different hosts balances the viral consensus sequence conserved in nature, due to the lack of proofreading activity by the RNA-dependent RNA polymerase, ZIKV exhibits a high mutation rate and circulates as quasispecies with pontual mutations. The aim of this study was to evaluate mutations that appeared in the viral genome of African strain of the Zika virus after alternating infections between two cell types capable of mimicking the urban cycle (HEK-293 and C6/36) and semi-sylvatic cycle (LLC-MK2 and C6/36) for ten passages. The stock virus was produced in C6 / 36 cells and titrated at each passage through plaque assay in Vero E6 the same amount of virus was used in each infection. The complete genome of the stock virus and the virus from the last passage of each cycle was sequenced by the Sanger technique. In the semi-sylvatic cycle, all ten predicted passages were performed and their viral titers demonstrated stability. The urban cycle, however, was abrogated in the third passage which and could not be titered. These results are in line with what is already seen in the literature and in nature: a well-established cycle between non-human primates and low capacity of circulating in humans. In both cycles, synonymous mutations appeared in the NS3 and NS5 regions and may be related to codon-bias and host adaptation. Interestingly, the same cytosine insertion was observed at the same position 10697 in the 3’ UTR in both cycles, one possibility is that this is an adaptive mutation related to the vector cells, used in both cycles. In the semi-sylvatic cycle, one of the six mutations that emerged was non-synonymous in the NS2A region, unrelated to any data in the literature. Further studies are needed to elucidate the mechanisms of viral evolution, whether the mutations identified may actually be adaptations of the host and what are their impacts on viral fitness.
Investigation of mutations found after adaptation by alternating in vitro hosts of the African strain of ZIKV
Keywords: ZIKV africano; Mutações virais; Alternância de hospedeiros in vitro; African ZIKV strain; Viral mutations; Alternation in vitro of hosts