A imagem mostra o vírus SARS-CoV-2 se reorganizando – self-assembly – após o estresse mecânico. (Imagem: divulgação)
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.
Esquema da técnica utilizada para avaliação nanomecânica e nanoestrutural do SARS-CoV-2 (Imagens: CNEN e UFMA)
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 auto reorganizar, 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.
Ralph Santos-Oliveira e Luciana Alencar: para os pesquisadores, nova descoberta irá auxiliar em estudos futuros sobre o vírus. (Fotos: divulgação)
Para os pesquisadores, essa nova descoberta, em comunhão com os demais dados já descritos na literatura, poderão 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.
Fonte: FAPERJ (Por Paula Guatimosim/Ascom Faperj, com acréscimos)
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