A pesquisa, realizada a partir da microscopia de força atômica, realizou análises nanomecânica e nanoestrutural do vírus e revelou o número de camadas de proteínas e sua capacidade autorregenerativa. A descoberta abre caminho para novas estratégias de tratamento e desinfecção de superfícies

Essa descoberta pode facilitar o entendimento das relações biológicas, celulares e moleculares, do vírus com o hospedeiro e seu sistema imunológico, assim como auxiliar na descoberta de medicamentos eficazes contra a doença

Pesquisadores liderados pela coordenadora do Laboratório de Biofísica e Nanossistemas da Universidade Federal do Maranhão (UFMA), a física Luciana Magalhaes Rebelo Alencar, em parceria com a equipe do coordenador do Laboratório de Nanorradiofármacos do Instituto de Engenharia Nuclear (IEN), da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), o doutor em Biotecnologia Ralph Santos-Oliveira, desvendaram mais duas facetas do SARS-CoV-2. Utilizando técnicas avançadas de microscopia, em especial a microscopia de força atômica, realizaram uma análise nanomecânica e nanoestrutural do vírus da Covid-19.

Dentre os novos achados dessa parceria foi verificado que o vírus SARS-CoV-2, mesmo após ter suas camadas protetoras rompidas quando submetido a estresse mecânico, consegue em um tempo recorde se reestruturar, assumindo uma forma robusta e intacta novamente. Esse processo de self-assembly (automontagem) demonstra a resistência viral a processos químicos, físicos e mecânicos, e constitui um dado a ser considerado. “Essa descoberta pode facilitar o entendimento das relações biológicas, celulares e moleculares, do vírus com o hospedeiro e seu sistema imunológico, assim como auxiliar na descoberta de medicamentos eficazes contra a doença”, explica Santos-Oliveira.

O estudo determinou ainda o número de camadas que constituem o vírus, assim como a resistência de cada uma dessas camadas. Santos-Oliveira esclarece que na representação esquemática de diagrama, a proteína spike parece ser uma estrutura grande e projetada para fora. “Mas quando se analisa o vírus, a distância da spike para a primeira camada proteica, a membrana protetora que antepõe o capsídeo, é bem menor, equivalente a dois nanômetros, ou seja, dois bilionésimos de metro, e por isso a spike quase se confunde com a membrana viral.”

Os pesquisadores descobriram que as proteínas de superfície – em particular a spike -funcionam como uma camada protetora que pode ser rompida. “Por mais que não tenha a continuidade de uma membrana, ela funciona como se fosse uma membrana, conferindo ao vírus uma resistência mecânica”, explica Santos-Oliveira, que conta com apoio da Faperj para seus estudos por meio do programa Cientista do Nosso Estado (CNE) e o Programa de Redes em Nanotecnologia em Saúde (Rede NanoSaúde). Segundo ele, a descoberta é importante para o desenvolvimento de novos medicamentos, métodos mais eficazes de descontaminação e para entender como ocorre a relação dessa estrutura viral com o sistema imune do hospedeiro.

A imagem mostra o vírus SARS-CoV-2 se reorganizando – self-assembly – após o estresse mecânico

O experimento submeteu o vírus ao estresse mecânico realizado por microscópio de força atômica e verificou que não só o rompimento da estrutura viral carece de uma energia elevada, como em segundos o vírus é capaz de se autorregenerar. Ou seja, mesmo após sofrer sucessivos estresses mecânicos o SARS-CoV-2 consegue se recuperar, refazendo sua estrutura externa e continuando de forma ativa e possivelmente infectante. Outro dado inovador foi a determinação da taxa com a qual o vírus se reestrutura e se recupera do estresse mecânico. De acordo com os pesquisadores, esse dado tem valor fundamental para o manuseio e os estudos de desinfecção de superfícies, visto que muitos dos métodos se baseiam no rompimento da estrutural viral considerando sua incapacidade de regeneração após o procedimento. “Provavelmente, após testes as desinfecções tenham que ser mais profundas e eficazes, com onda ultravioleta mais forte, principalmente em hospitais”, avalia o pesquisador.

“O SARS-CoV-2 nada mais é do que um grande sistema nanoparticulado, no qual há uma membrana recobrindo o núcleo, que não deixa de ser um sistema coloidal, preenchido com o RNA e por fora decorado com as proteínas”, detalha Santos-Oliveira, reforçando a teoria de que as proteínas de membrana funcionam como uma grande barreira protetora do vírus. Mas para as equipes envolvidas na pesquisa, a descoberta mais importante foi a capacidade do vírus se autorreorganizar, se regenerar em fração de segundos após o rompimento das membranas. “Esse dado, possivelmente, explique a dificuldade de se estabelecer um tratamento eficaz para a Covid-19, porque talvez as drogas precisem atuar em várias partes da superfície do vírus para que o rompimento da barreira protetora seja mais absoluto”, acredita o pesquisador. Para ele, a descoberta também pode esclarecer o porquê da grande quantidade de mutações sofridas pelos vírus em curto espaço de tempo e o aparecimento de cepas cada vez mais resistentes.

Para os pesquisadores, essa nova descoberta, em comunhão com os demais dados já descritos na literatura, poderá auxiliar estudiosos da doença no mundo inteiro a entenderem melhor o SARS-CoV-2, assim como desenvolver estratégias eficientes tanto para o tratamento como para as técnicas de desinfecção. Santos-Oliveira faz questão de destacar a importância da Faperj nos avanços das pesquisas na área de nanotecnologia, por meio da Rede de Nanosaúde, na qual ocupa a função de vice coordenador. “A Faperj tem sido, nos últimos anos, um dos braços fortes de apoio à pesquisa no Estado do Rio de Janeiro. É o dinheiro público trazendo resultados para a sociedade. Sem o apoio da fundação, com seus diversos programas de fomento à pesquisa, não teríamos conseguido atingir o grau de excelência que alcançamos em nosso laboratório”, destaca o pesquisador. Com informações da Faperj

Tags:

microscopia de força atômica, proteína spike, SARS-CoV-2

Compartilhe: