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Figueiredo DLA, Ximenez JPB, Seiva FRF, Panis C, Bezerra RDS, Ferrasa A, Cecchini AL, de Medeiros AI, Almeida AMF, Ramão A, Boldt ABW, Moya CF, Chin CM, de Paula D, Rech D, Gradia DF, Malheiros D, Venturini D, Tavares ER, Carraro E, Ribeiro EMDSF, Pereira EM, Tuon FF, Follador FAC, Fernandes GSA, Volpato H, Cólus IMDS, de Oliveira JC, Rodrigues JHDS, dos Santos JL, Visentainer JEL, Brandi JC, Serpeloni JM, Bonini JS, de Oliveira KB, Fiorentin K, Lucio LC, Faccin-Galhardi LC, Ferreto LED, Lioni LMY, Consolaro MEL, Vicari MR, Arbex MA, Pileggi M, Watanabe MAE, Costa MAR, Giannini MJSM, Amarante MK, Khalil NM, de Lima QA, Herai RH, Guembarovski RL, Shinsato RN, Mainardes RM, Giuliatti S, Yamada-Ogatta SF, Gerber VKDQ, Pavanelli WR, da Silva WC, Petzl-Erler ML, Valente V, Soares CP, Cavalli LR, Silva WA. COVID-19: The question of genetic diversity and therapeutic intervention approaches. Genet Mol Biol 2022; 44:e20200452. [PMID: 35421211 PMCID: PMC9075701 DOI: 10.1590/1678-4685-gmb-2020-0452] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/17/2020] [Accepted: 12/24/2021] [Indexed: 12/15/2022] Open
Abstract
Coronavirus disease 2019 (COVID-19), caused by the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus type 2 (SARS-CoV-2), is the largest pandemic in modern history with very high infection rates and considerable mortality. The disease, which emerged in China's Wuhan province, had its first reported case on December 29, 2019, and spread rapidly worldwide. On March 11, 2020, the World Health Organization (WHO) declared the COVID-19 outbreak a pandemic and global health emergency. Since the outbreak, efforts to develop COVID-19 vaccines, engineer new drugs, and evaluate existing ones for drug repurposing have been intensively undertaken to find ways to control this pandemic. COVID-19 therapeutic strategies aim to impair molecular pathways involved in the virus entrance and replication or interfere in the patients' overreaction and immunopathology. Moreover, nanotechnology could be an approach to boost the activity of new drugs. Several COVID-19 vaccine candidates have received emergency-use or full authorization in one or more countries, and others are being developed and tested. This review assesses the different strategies currently proposed to control COVID-19 and the issues or limitations imposed on some approaches by the human and viral genetic variability.
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Affiliation(s)
- David Livingstone Alves Figueiredo
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Medicina, Guarapuava, PR, Brazil
- Instituto para Pesquisa do Câncer (IPEC), Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - João Paulo Bianchi Ximenez
- Universidade de São Paulo, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Departamento de Análises Clínicas, Toxicologia e Ciência de Alimentos, Ribeirão Preto, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Fábio Rodrigues Ferreira Seiva
- Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP), Centro de Ciências Biológicas, Bandeirantes, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Carolina Panis
- Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Francisco Beltrão, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Rafael dos Santos Bezerra
- Universidade de São Paulo, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Hemocentro Regional de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Adriano Ferrasa
- Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Programa de Pós Graduação em Computação Aplicada, Ponta Grossa, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Alessandra Lourenço Cecchini
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Patologia Geral, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Alexandra Ivo de Medeiros
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Ana Marisa Fusco Almeida
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Anelisa Ramão
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Ciências Biológicas, Guarapuava, PR, Brazil
| | - Angelica Beate Winter Boldt
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Carla Fredrichsen Moya
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Medicina Veterinária, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Chung Man Chin
- Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Fármacos e Medicamentos, Araraquara, SP, Brazil
- União das Faculdades dos Grandes Lagos (UNILAGO), Centro de Pesquisa Avançada em Medicina, São José do Rio Preto, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Daniel de Paula
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Farmácia, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Daniel Rech
- Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), Hospital do Câncer Francisco Beltrão, Laboratório de Biologia de Tumores, Francisco Beltrão, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Daniela Fiori Gradia
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Danielle Malheiros
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Danielle Venturini
- Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências da Saúde, Departamento de patologia, clínica e toxicologia, Laboratório de bioquímica clínica, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Eliandro Reis Tavares
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Microbiologia, Centro de Ciências Biológicas, Londrina, PR, Brazil
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| | - Emerson Carraro
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Laboratório de Virologia Clínica, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Enilze Maria de Souza Fonseca Ribeiro
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Evani Marques Pereira
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Enfermagem, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Felipe Francisco Tuon
- Universidade Católica do Paraná, Laboratório de Doenças Infecciosas Emergentes, Pontifícia Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Franciele Aní Caovilla Follador
- Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Departamento de Ciências da Vida, Programa de Pós-Graduação em Ciências Aplicadas à Saúde, Francisco Beltrão, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Glaura Scantamburlo Alves Fernandes
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Biologia Geral, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Hélito Volpato
- Universidade Estadual do Paraná (UNESPAR), Faculdade de Ciências Biológicas, Centro de Ciências Humanas e Educação, Paranavaí, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Ilce Mara de Syllos Cólus
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Biologia Geral, Londrina, PR, Brazil
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| | - Jaqueline Carvalho de Oliveira
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Jean Henrique da Silva Rodrigues
- Universidade do Estado de São Paulo (UNESP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Fármacos e Medicamentos, Araraquara, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Jean Leandro dos Santos
- Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Fármacos e Medicamentos, Araraquara, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Jeane Eliete Laguila Visentainer
- Universidade Estadual de Maringá, Laboratório de Imunogenética, Maringá, PR, Brazil
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| | - Juliana Cristina Brandi
- Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Análises Clínicas, Araraquara, SP, Brazil
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| | - Juliana Mara Serpeloni
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Biologia Geral, Londrina, PR, Brazil
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| | - Juliana Sartori Bonini
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Laboratório de Neuropsicofarmacologia, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Karen Brajão de Oliveira
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Ciências Patológicas, Centro de Ciências Biológicas, Laboratório de Genética Molecular e Imunologia, Londrina, PR, Brazil
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| | - Karine Fiorentin
- Faculdades Pequeno Príncipe, Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Léia Carolina Lucio
- Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Ciências Aplicadas à Saúde, Centro de Ciências da Saúde, Francisco Beltrão, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Ligia Carla Faccin-Galhardi
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Microbiologia, Centro de Ciências Biológicas, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Lirane Elize Defante Ferreto
- Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Ciências Aplicadas à Saúde, Centro de Ciências da Saúde, Francisco Beltrão, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Lucy Megumi Yamauchi Lioni
- Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP), Centro de Ciências Biológicas, Bandeirantes, PR, Brazil
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Microbiologia, Centro de Ciências Biológicas, Londrina, PR, Brazil
| | - Marcia Edilaine Lopes Consolaro
- Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Análises Clínicas e Biomedicina, Maringá, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Marcelo Ricardo Vicari
- Universidade Estadual de Ponta Grossa, Departamento de Biologia e Genética Estrutural e Molecular, Ponta Grossa, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Marcos Abdo Arbex
- Universidade de Araraquara, Faculdade de Medicina, Área temática de Pneumologia, Araraquara, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Marcos Pileggi
- Universidade Estadual de Ponta Grossa, Departamento de Biologia e Genética Estrutural e Molecular, Ponta Grossa, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Maria Angelica Ehara Watanabe
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Ciências Patológicas, Centro de Ciências Biológicas, Laboratório de Imunologia, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Maria Antônia Ramos Costa
- Universidade do Estado do Paraná, Colegiada de Enfermagem, Curitiba, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Maria José S. Mendes Giannini
- Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Análises Clínicas, Araraquara, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Marla Karine Amarante
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Ciências Patológicas, Centro de Ciências Biológicas, Laboratório de Imunologia, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Najeh Maissar Khalil
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Farmácia, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Quirino Alves de Lima
- Universidade Estadual de Maringá, Laboratório de Imunogenética, Maringá, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Roberto H. Herai
- Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Laboratório Experimental Multiusuário, Curitiba, PR, Brazil
- Universitário Católico Salesiano Auxilium (UNISALESIANO), Faculdade de Medicina, Centro Araçatuba, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Roberta Losi Guembarovski
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Biologia Geral, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Rogério N. Shinsato
- Universidade Católica do Paraná (PUCPR), Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Laboratório Experimental Multiusuário, Curitiba, PR, Brazil
- Universitário Católico Salesiano Auxilium (UNISALESIANO), Faculdade de Medicina, Centro Araçatuba, SP, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Rubiana Mara Mainardes
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Farmácia, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Silvana Giuliatti
- Universidade de São Paulo, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Hemocentro Regional de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, SP, Brazil
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| | - Sueli Fumie Yamada-Ogatta
- Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Microbiologia, Centro de Ciências Biológicas, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Viviane Knuppel de Quadros Gerber
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Enfermagem, Guarapuava, PR, Brazil
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| | - Wander Rogério Pavanelli
- Universidade Estadual de Londrina, Laboratório de Imunoparasitologia de Doenças Negligenciadas e Câncer, Londrina, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Weber Claudio da Silva
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Departamento de Farmácia, Guarapuava, PR, Brazil
- Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná (UNICENTRO), Laboratório de Neuropsicofarmacologia, Guarapuava, PR, Brazil
- Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação - Genômica (NAPI-Genômica), Fundação Araucária, PR, Brazil
| | - Maria Luiza Petzl-Erler
- Universidade Federal do Paraná, Programa de Pós-Graduação em Genética, Departamento de Genética, Curitiba, PR, Brazil
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| | - Valeria Valente
- Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Análises Clínicas, Araraquara, SP, Brazil
- Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Centro de Terapia Celular (CEPID/FAPESP), Ribeirão Preto, SP, Brazil
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| | - Christiane Pienna Soares
- Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Departamento de Análises Clínicas, Araraquara, SP, Brazil
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| | - Luciane Regina Cavalli
- Faculdades Pequeno Príncipe, Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe, Curitiba, PR, Brazil
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| | - Wilson Araujo Silva
- Instituto para Pesquisa do Câncer (IPEC), Guarapuava, PR, Brazil
- Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Centro de Terapia Celular (CEPID/FAPESP), Ribeirão Preto, SP, Brazil
- Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Células-Tronco e Terapia Celular (INCT/CNPq), Ribeirão Preto, SP, Brazil
- Universidade de São Paulo, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Departamento de Genética, Ribeirão Preto, SP, Brazil
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