O que são os vírus gigantes, e por que eles intrigam cientistas
Texto Bruno Carbinatto Design Luana Pillmann Edição Rafael Battaglia Fotos Jônatas Abrahão/UFMG
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m 1992, um novo microrganismo foi descoberto pelo microbiologista Timothy Rowbotham na cidade de Bradford, Inglaterra. Ele investigava um surto de pneumonia num hospital e encontrou o micróbio parasitando uma ameba numa amostra de água do sistema de refrigeração do local.
Diversas bactérias causadoras de pneumonia vivem dentro de amebas, como a Legionella pneumophila. Por causa disso, e analisando características como o tamanho do microrganismo, Rowbotham concluiu que aquela era uma nova espécie de bactéria.
O cientista, porém, não conseguiu cultivá-la em laboratório para estudá-la melhor. Isso porque não era uma bactéria – nem a causa do surto da doença (que nunca foi identificada de verdade).
As amostras ficaram esquecidas por anos, até que, em 2003, foram analisadas pelo cientista francês Didier Raoult e sua equipe da Universidade de Aix-Marselha, na França. Usando um microscópio eletrônico, os pesquisadores encontraram algo nunca antes visto pela humanidade. Era um vírus enorme, de dez a vinte vezes maior do que se espera para um vírus comum.
Seu genoma era igualmente titânico, superando até o de algumas bactérias mais simples. Foi algo impressionante: mesmo sendo seres bastante primitivos, as bactérias, em geral, têm o DNA centenas de vezes maior que o de um vírus.
A equipe batizou o achado de Mimivirus – o nome vem de mimicking microbe, ou seja, “imitando um micróbio”. Esse assassino de amebas inaugurou uma nova era na virologia, uma mudança brusca que obrigou cientistas a rever definições e paradigmas de mais de um século.
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Desde então, centenas de outros vírus gigantes foram descobertos por todo o mundo – em florestas tropicais e em geleiras, no fundo do mar e dentro de animais. Eles instigam um debate científico acalorado: se vírus nem sequer são considerados seres vivos, como podem ter se tornado tão elaborados? O que é vida, afinal?
Pequenos e letais
Os vírus são seres extremamente simples. Eles não são formados por células, como as bactérias, as plantas e você. Trata-se de pequenas moléculas de DNA ou RNA dentro de um invólucro proteico e, às vezes, uma camada de gordura. Cada partícula viral individual é chamada de vírion.
Esses pacotinhos de material genético não se alimentam, não respiram, não geram energia e não se reproduzem sozinhos. Seu único propósito é criar cópias de si mesmos. Para tal, precisam sequestrar o maquinário celular de um ser vivo e se aproveitar de seus ribossomos, a organela que “lê” as instruções escritas nos genes e produz proteínas a partir delas. (No processo de infecção, as células hospedeiras geralmente morrem, e por isso vírus podem causar doenças.)
Além de simples, os vírus são bem pequenos. O mundo deles é medido em nanômetros (nm), bilionésimos de metro. O causador da dengue, por exemplo, tem apenas 50 nm; os coronavírus ficam entre 60 nm e 160 nm.
A enorme maioria dos vírus “normais” têm entre 20 nm e 200 nm. Eles só são visíveis com microscópios eletrônicos, que utilizam feixes de elétrons para aumentar as imagens, os quais são muito mais potentes que os microscópios ópticos (baseados em lentes e na luz).
A pequenez também está no DNA (ou RNA): como os vírus se aproveitam da estrutura celular complexa de seus hospedeiros, seu material genético precisa codificar poucas proteínas. O Influenza, causador da gripe, tem só oito genes em seu genoma. O HIV tem nove. A maioria das bactérias, em comparação, tem pelo menos mil genes; os humanos, 20 mil.
Desde que foram descobertos, no final do século 19, esses pequeninos levantaram uma pergunta incômoda: podem os vírus ser considerados formas de vida? Hoje, a maior parte dos cientistas tende a responder “não”, mas não há consenso.
A própria definição do que é um vírus, aliás, é marcada por “nãos”. A primeira descrição formal foi proposta pelo microbiologista André Lwoff, mais de 65 anos depois da descoberta desses seres. Os critérios são quase todos negativos: vírus não são visíveis por microscopia óptica, não se reproduzem fora de células, não são retidos pelos filtros de Chamberland (cujos poros têm 200 nm), seus genes não codificam proteínas ligadas à produção de energia e outras funções metabólicas etc.
Por muito tempo, essa definição se manteve sólida. Mas a descoberta dos vírus gigantes, no começo do milênio, bagunçou toda a virologia. Eles quebram várias dessas regras, afinal.
Grandalhões
Justiça seja feita: nem todos os vírus são nanicos. Alguns bacteriófagos, especialistas em infectar bactérias, têm um formato alongado e podem passar dos 200 nm. Mesmo assim, eles não integram o grupo dos “vírus gigantes” – porque o critério não é apenas o tamanho, mas sim o parentesco.
Essa alcunha pode ser usada para todos os vírus do filo Nucleocytoviricota, que contém pelo menos dez famílias diferentes, todas descendentes de um ancestral comum. Fazem parte desse balaio os poxvírus, que infectam humanos e animais e causam doenças como a mpox e a varíola (agora extinta, graças à vacina). Eles são os maiores patógenos virais a infectar mamíferos, com tamanhos que variam entre 220 nm e 450 nm.
Apesar disso, o termo “gigante” costuma ser usado sobretudo para outros membros do filo, que infectam predominantemente amebas (seres unicelulares que em geral vivem livremente na água), e não humanos. É que esses parasitas são grandes, mesmo: até 20 vezes maiores que os vírus comuns [veja no quadro abaixo], com genomas igualmente longos e estruturas inusitadas, como caudas, fibras e camadas extras em seus capsídeos (o invólucro proteico).
É o caso do já citado Mimivirus, cujo tamanho varia entre 500 nm e 750 nm. Foi por causa da descoberta dele, em 2003, que cientistas passaram a buscar outros vírus gigantes que infectam amebas e outros protistas. Hoje, eles fazem parte de um grupo grande e variado de famílias distintas. (Quem organiza a “árvore genealógica” dos vírus é um órgão chamado Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus, ou ICTV.)
Vários desses parasitas são notórios. O Pandoravirus, por exemplo, foi encontrado em amostras do Chile e da Austrália em 2013 e tem o maior genoma da virosfera: são mais de 2,5 mil genes. E não é só o tamanho que impressiona: mais de 90% desse genoma é completamente desconhecido pela ciência, sem análogos em outros vírus. Por isso o nome “Pandora” – para os pesquisadores, esse DNA é como a caixa da mitologia grega, que esconde segredos obscuros.
Em 2014, no gelo do permafrost da Sibéria, um vírus gigante que estava adormecido por 30 mil anos foi “ressuscitado” por pesquisadores e voltou a infectar amebas em laboratório. É o Pithovirus – o provável maior vírus do mundo em tamanho da partícula viral, com 1.500 nm.
Algumas das descobertas mais impressionantes aconteceram no Brasil. O professor Jônatas Abrahão, do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), coordena um dos mais importantes grupos de estudos de vírus gigantes do mundo, colaborando com frequência com os pioneiros de Marselha, que ainda lideram esse campo de pesquisa.
Os pesquisadores brasileiros já descobriram mais de 300 vírus gigantes por aqui. O primeiro foi o Sambavirus, um subtipo de Mimivirus descrito em 2012 a partir de uma amostra do Rio Negro. Em 2025, eles encontraram o Naiavirus, com impressionantes 1.350 nm e uma cauda grande e flexível, diferente de tudo já visto. Muitas das descobertas são feitas em amostras de Belo Horizonte, como as colhidas na Lagoa da Pampulha.
O gigante brasileiro que mais chamou a atenção, porém, foi o Tupanvirus, descoberto em 2018. Os pesquisadores encontraram dois tipos desse vírus: um em amostras de lagoas salinas e alcalinas do Pantanal e outro no fundo do mar da Bacia de Campos, no Rio de Janeiro. Ele foi nomeado em homenagem a Tupã, o deus do trovão na mitologia tupi-guarani.
O Tupan tem, em média, 1.200 nm, mas alguns vírions específicos podem chegar aos 2.500 nm por conta da presença de uma cauda com tamanho variável. O que mais chama a atenção nele, porém, é a presença de genes nunca antes encontrados em vírus.
“Ele possui o maior arsenal de genes associados à tradução proteica já encontrado”, conta Abrahão. “São 20 tipos de uma enzima chamada aminoacil-tRNA sintetase, que é essencial para a tradução, mais de 70 tipos de RNA transportadores, além de vários fatores de iniciação e terminação de tradução.”
A tradução proteica é o processo de fabricação de novas proteínas a partir do material genético. Ela ocorre no ribossomo. Como já vimos, os vírus não têm essa organela – e, portanto, não fazem tradução; eles precisam parasitar uma célula para isso.
Aí vem a grande questão: por que um vírus tem genes de um processo que ele não é capaz de fazer?
Essa não é uma particularidade do Tupan, diga-se. Vários vírus gigantes têm genes ligados a funções antes consideradas exclusivas da vida, como produção de energia, reparação de DNA e tradução proteica, mesmo que não executem tais funções. Essa constatação intrigou cientistas. Por que esses vírus têm genes ligados à vida, se não são formas de vida?
Ser ou não ser
Quando os primeiros vírus gigantes foram identificados, no início do século 21, alguns cientistas propuseram uma ideia pra lá de polêmica: seriam esses titãs membros de um “quarto domínio da vida”?
Vamos explicar. Todos os seres vivos que existem hoje – da salmonela às samambaias, do shitake aos elefantes, das algas aos humanos – descendem de uma única forma de vida, apelidada de LUCA (de Last Universal Common Ancestor, “Último Ancestral Comum Universal”), que existiu entre 3,5 bilhões e 4,2 bilhões de anos atrás. Esse ser primitivo e unicelular não foi a primeira forma de vida, mas foi a única cujos descendentes sobreviveram e deram origem a linhagens distintas, que formam hoje tudo o que é vivo na Terra.
Na árvore genealógica da vida, os tataranetos do LUCA se dividem hoje em três “domínios”, isto é, grandes subdivisões. O primeiro é o das bactérias. O segundo é o das arqueias, seres unicelulares e simples que, à primeira vista, até lembram as bactérias, mas têm diferenças estruturais importantes. O terceiro é o domínio dos eucariontes, que reúne todos os seres cujas células apresentam material genético armazenado num núcleo delimitado por uma membrana – animais, plantas, fungos etc. (As bactérias e as arqueas são procariontes – o DNA fica espalhado na piscina de citoplasma da célula, sem uma delimitação específica para o núcleo.)
Pois bem. Alguns pesquisadores, entre eles o francês Didier Raoult, propuseram que os vírus gigantes seriam um quarto domínio oculto. Nessa hipótese, uma linhagem de descendentes do LUCA teria se especializado em parasitar outros seres e, por isso, perdeu grande parte de seu aparato celular ao longo de bilhões de anos. Eles perderam também a capacidade de se reproduzirem sozinhos, mas mantiveram o tamanho turbinado e o genoma complexo de seus antepassados.
Essa ideia até parece fazer algum sentido – mas, hoje, a maior parte da comunidade acadêmica não a aceita. Estudos genômicos não encontraram um parentesco entre os vírus gigantes e os seres vivos.
A hipótese mais aceita pela ciência é que o filo Nucleocytoviricota, o dos tais vírus gigantes, tenha se originado de vírus menores, que foram “roubando” genes de seus hospedeiros ao longo da história evolutiva e se tornando cada vez mais gorduchos.
Mas qual seria a vantagem dessa dieta? A principal hipótese é que absorver os genes de seres vivos possibilitaria aos vírus um leque maior de alvos.
Em geral, os vírus costumam ser bastante específicos – um patógeno que infecta humanos não ataca cogumelos. Os motivos para isso são vários, mas um deles é que o processo de tradução proteica tem suas peculiaridades para cada tipo de organismo.
Mas absorver vários genes de tradução (mesmo sem ter a capacidade de executá-la) pode ter oferecido aos vírus gigantes a capacidade de parasitar hospedeiros diferentes. É o caso do brasileiro Tupan, que infecta vários tipos de amebas, enquanto outros primos grandalhões costumam se especializar em uma espécie.
É como se o vírus se tornasse poliglota para se comunicar com diversos tipos de vítimas. E, de furto em furto, foram ficando cada vez mais gigantes, segundo a hipótese.
Roubar genes dos seres vivos também pode oferecer outras vantagens evolutivas diversas. Os poxvírus, por exemplo, absorveram genes dos humanos ao longo da sua história evolutiva – e usam esse artifício para driblar nosso sistema imunológico, aumentando a eficiência da infecção.
Ladrão que rouba ladrão
As bizarrices destes seres não param por aqui. Poucos anos depois da descoberta do mimivirus, os cientistas de Marselha encontraram outra coisa inédita na ciência: um vírus pequeno dentro do vírus gigante, parasitando seu colega maior.
São os chamados virófagos. Estes seres, extremamente pequenos e simples, também se aproveitam dos ribossomos das amebas para se reproduzir, mas tem um detalhe: eles não conseguem infectá-las sozinhas. Os virófagos ficam dentro de um vírus gigante e pegam carona neles durante a invasão a uma célula, se aproveitando do aparato viral do grandalhão. É uma espécie de parasita do parasita, um ladrão duplo.
Os virófagos podem ter uma relação neutra com seus hospedeiros ou mesmo serem prejudiciais: quando um vírus gigante tem um virófago consigo, sua própria replicação fica menos eficaz, já que o parasita menor se coloca no meio do processo para criar cópias de si mesmo.
Essa relação adiciona mais uma camada de complexidade à virologia: se os vírus podem ser infectados por patógenos e “ficarem doentes”, eles não seriam uma forma de vida? É uma provocação sem resposta óbvia, claro.
Muito do mundo dos vírus gigantes ainda está encoberto em mistério, o que é natural para uma área de pesquisa que começou há apenas duas décadas. É provável que novos vírus, cada vez maiores e mais complexos, sejam descobertos nos próximos anos.
Eles não são exatamente raros, afinal. O problema é que, apesar de curiosos, eles não são o foco da virologia – por motivos óbvios, cientistas tendem a estudar mais os patógenos que causam doenças em humanos, e não em amebas. “É uma área nichada. É muito difícil conseguir financiamento para estudar vírus gigantes”, diz o professor Jônatas.
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