Comum em diferentes tipos de células, a proteína ACE2 pode ter maior afinidade com o SARS-CoV-2, tornando-o mais transmissível, independentemente da variante do vírus

O estudo foi feito a partir de análises in silico, ferramentas de bioinformática usadas para comparar um grande volume de dados

Os mecanismos de entrada de alguns coronavírus em células humanas estão relacionados com a proteína ACE2, Angiotensin Converting Enzyme 2, ou Enzima Conversora da Angiotensina 2. As ligações com a ACE2 normal poderiam ser afetadas pelas variações na proteína Spike, a “coroa” das diferentes linhagens de coronavírus. A partir dessas informações já conhecidas, uma pesquisa liderada por um grupo de professores dos departamentos de Botânica e de Morfologia do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da UFMG buscou ir além e mostrou que as proteínas ACE2 do indivíduo, também variantes, podem alterar a interação do vírus com a célula humana e impactar no potencial de transmissão do SARS-CoV-2.

“Mostramos que algumas variantes do novo coronavírus são mais sensíveis que outras variações genéticas humanas e ilustramos a evolução do vírus em direção a uma maior afinidade com a ACE2 humana, e isso independentemente da variação na ACE2”, relata o biotecnologista e doutorando em Bioinformática na UFMG Thiago Mendonça dos Santos, orientado pelo professor Luiz-Eduardo Del-Bem, do departamento de Botânica do ICB.

Conforme o pesquisador, quando se fala em afinidade também se fala de transmissibilidade. “A força da ligação, ou seja, a afinidade da proteína Spike com o ACE2 humano é um dos fatores que determina a facilidade com que o coronavírus é transmitido de célula a célula”, esclarece. O estudo demonstrou que as variações genéticas humanas no ACE2 influenciam na força da ligação com as variantes do coronavírus: P1 (Brasil), B.1.1.7 (Reino Unido) e B.1.351 (África do Sul).

Diferentes linhagens do SARS-CoV-2, possuindo proteínas Spike mutadas, apresentam diferentes afinidades por variantes da proteína ACE2 encontradas em populações humanas. Crédito Wenderson Rodrigues

O processo

O estudo foi feito a partir de análises in silico, ferramentas de bioinformática usadas para comparar um grande volume de dados. Em modelos tridimensionais, foram medidas a força de ligação das duas proteínas ligadas (ACE2-Spike) e a de suas variantes. “Também simulamos o complexo ACE2-Spike em condições fisiológicas, usando robustos processamentos computacionais”, afirma Thiago Mendonça.

Tanto a proteína Spike do vírus quanto a ACE2 humana foram obtidas de bancos de dados públicos. As variantes ACE2 humanas foram selecionadas no banco de dados chamado de 1000 genomas, que contém mais de 2 mil genomas de humanos sequenciados ao redor do mundo. Os processamentos de simulação em condições fisiológicas foram realizados nos supercomputadores do Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho em São Paulo (Cenapad SP).

Dentre todos os dados analisados, os cientistas da UFMG optaram por selecionar 11 variantes de ACE2 que, somadas às três variantes de coronavírus analisadas (alfa, gama e beta) e junto com a linhagem original de Wuhan, somam 48 complexos de proteínas ligadas. A partir daí eles compararam os números referentes a valores de afinidade encontrados em outros trabalhos publicados na área e identificaram os dados analisados.

Artigo: Human variation in the protein receptor ACE2 affects its binding affinity to SARS-CoV-2 in a variant-dependent manner 

Autores: Thiago M. Santos, Ayrton B. P. Lisboa, Wenderson Rodrigues, Helena Gomes, Jônatas Abrahão, Luiz-Eduardo Del-Bem.

Tags:

afinidade, coronavírus, proteína ACE2

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