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Metadata
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UNUSUAL SARS-COV-2 INTRA-HOST DIVERSITY REVEALS LINEAGES SUPERINFECTION
Author
Dezordi, Filipe Zimmer
Resende, Paola Cristina
Naveca, Felipe Gomes
Nascimento, Valdinete Alves do
Souza, Victor Costa de
Paixão, Anna Carolina Dias
Appolinario, Luciana
Lopes, Renata Serrano
Mendonça, Ana Carolina da Fonseca
Rocha, Alice Sampaio Barreto da
Venas, Taina Moreira Martins
Pereira, Elisa Cavalcante
Salvato, Richard Steiner
Gregianini, Tatiana Schäffer
Martins, Leticia Garay
Pereira, Felicidade Mota
Rovaris, Darcita Buerger
Fernandes, Sandra Bianchini
Rodrigues, Rodrigo Ribeiro
Costa, Thais Oliveira
Sousa Jr., Joaquim Cesar
Miyajima, Fabio
Delatorre, Edson
Gräf, Tiago
Bello, Gonzalo
Siqueira, Marilda Mendonça
Wallau, Gabriel da Luz
Resende, Paola Cristina
Naveca, Felipe Gomes
Nascimento, Valdinete Alves do
Souza, Victor Costa de
Paixão, Anna Carolina Dias
Appolinario, Luciana
Lopes, Renata Serrano
Mendonça, Ana Carolina da Fonseca
Rocha, Alice Sampaio Barreto da
Venas, Taina Moreira Martins
Pereira, Elisa Cavalcante
Salvato, Richard Steiner
Gregianini, Tatiana Schäffer
Martins, Leticia Garay
Pereira, Felicidade Mota
Rovaris, Darcita Buerger
Fernandes, Sandra Bianchini
Rodrigues, Rodrigo Ribeiro
Costa, Thais Oliveira
Sousa Jr., Joaquim Cesar
Miyajima, Fabio
Delatorre, Edson
Gräf, Tiago
Bello, Gonzalo
Siqueira, Marilda Mendonça
Wallau, Gabriel da Luz
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Departamento de Entomologia. Recife, PE, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Núcleo de Bioinformática. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios e Sarampo. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Estado do Rio Grande do Sul. Secretaria de Saúde. Centro Estadual de Vigilância em Saúde. Laboratório Central de Saúde Pública. Porto Alegre, RS, Brasil.
Estado do Rio Grande do Sul. Secretaria de Saúde. Centro Estadual de Vigilância em Saúde. Laboratório Central de Saúde Pública. Porto Alegre, RS, Brasil.
Estado do Rio Grande do Sul. Secretaria de Saúde. Centro Estadual de Vigilância em Saúde. Porto Alegre, RS, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central. Salvador, BA, Brasil.
Estado de Santa Catarina. Laboratório Central de Saúde Pública. Florianópolis, SC, Brasil.
Estado de Santa Catarina. Laboratório Central de Saúde Pública. Florianópolis, SC, Brasil.
Estado do Espírito Santo. Laboratório Central de Saúde Pública. Vitória, ES, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Ceará. Laboratório de Epidemiologia Molecular de Competência Analítica. Fortaleza, CE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Ceará. Laboratório de Epidemiologia Molecular de Competência Analítica. Fortaleza, CE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Ceará. Laboratório de Epidemiologia Molecular de Competência Analítica. Fortaleza, CE, Brasil.
Universidade Federal do Espírito Santo. Centro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde. Departamento de Biologia. Alegre, ES, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Plataforma de Vigilância Molecular. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de AIDS e Imunologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios e Sarampo. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Departamento de Entomologia. Recife, PE, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Núcleo de Bioinformática. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios e Sarampo. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Leônidas e Maria Deane. Laboratório de Ecologia de Doenças Transmissíveis na Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Estado do Rio Grande do Sul. Secretaria de Saúde. Centro Estadual de Vigilância em Saúde. Laboratório Central de Saúde Pública. Porto Alegre, RS, Brasil.
Estado do Rio Grande do Sul. Secretaria de Saúde. Centro Estadual de Vigilância em Saúde. Laboratório Central de Saúde Pública. Porto Alegre, RS, Brasil.
Estado do Rio Grande do Sul. Secretaria de Saúde. Centro Estadual de Vigilância em Saúde. Porto Alegre, RS, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central. Salvador, BA, Brasil.
Estado de Santa Catarina. Laboratório Central de Saúde Pública. Florianópolis, SC, Brasil.
Estado de Santa Catarina. Laboratório Central de Saúde Pública. Florianópolis, SC, Brasil.
Estado do Espírito Santo. Laboratório Central de Saúde Pública. Vitória, ES, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Ceará. Laboratório de Epidemiologia Molecular de Competência Analítica. Fortaleza, CE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Ceará. Laboratório de Epidemiologia Molecular de Competência Analítica. Fortaleza, CE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Ceará. Laboratório de Epidemiologia Molecular de Competência Analítica. Fortaleza, CE, Brasil.
Universidade Federal do Espírito Santo. Centro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde. Departamento de Biologia. Alegre, ES, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Plataforma de Vigilância Molecular. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de AIDS e Imunologia Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios e Sarampo. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Departamento de Entomologia. Recife, PE, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Núcleo de Bioinformática. Recife, PE, Brasil.
Abstract in Portuguese
Em períodos como o da presente pandemia de SARS-CoV-2, em que diversas linhagens e variantes de um mesmo vírus circulam simultaneamente em uma população, a ocorrência de coinfecções é sempre uma preocupação. Definidas como eventos nos quais uma mesma pessoa ou célula encontra-se infectada por duas ou mais amostras virais de perfil genético distinto, as coinfecções podem representar um risco à saúde coletiva caso tornem possíveis eventos de recombinação, ou seja, novos perfis genéticos virais derivados de uma “mescla” entre as linhagens genéticas que infectam o mesmo paciente. O presente trabalho, desenvolvido por pesquisadores de diversas unidades da Fiocruz vinculados à Rede Genômica e publicado sob a forma de preprint (sem revisão independente por outros pesquisadores), investiga o fenômeno das reinfecções com base em 2.263 amostras de SARS-CoV-2, utilizando métodos de análise com uso de computadores desenvolvidos pela própria Fiocruz. Estes métodos permitiram identificar sinais de alta variabilidade nos dados de sequenciamento do genoma, variabilidade esta associada ao sequenciamento simultâneo de mais de um perfil genético viral.
Abstract
The SARS-CoV-2 has infected almost 200 million people worldwide by July 2021 and the pandemic has been characterized by infection waves of viral lineages showing distinct fitness profiles. The simultaneous infection of a single individual by two distinct SARS-CoV-2 lineages provides a window of opportunity for viral recombination and the emergence of new lineages with differential phenotype. Several hundred SARS-CoV-2 lineages are currently well characterized but two main factors have precluded major coinfection/codetection analysis thus far: i) the low diversity of SARS-CoV-2 lineages during the first year of the pandemic which limited the identification of lineage defining mutations
necessary to distinguish coinfecting viral lineages; and the ii) limited availability of raw sequencing data where abundance and distribution of intrasample/intrahost variability can be accessed. Here, we have put together a large sequencing dataset from Brazilian samples covering a period of 18 May 2020 to 30 April 2021 and probed it for unexpected patterns of high intrasample/intrahost variability. It enabled us to detect nine cases of SARS-CoV-2 coinfection with well characterized lineage-defining mutations. In addition, we matched these SARS-CoV-2 coinfections with spatio-temporal epidemiological data confirming their plausibility with the co-circulating lineages at the timeframe investigated. These coinfections represent around 0.61% of all samples investigated. Although our data suggests that
coinfection with distinct SARS-CoV-2 lineages is a rare phenomenon, it is likely an underestimation and coinfection rates warrants further investigation.
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