Cientistas da Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Cingapura) projetou um peptídeo antiviral que explora o vírus Zika em seu calcanhar de Aquiles - a membrana viral - impedindo assim o vírus de causar infecções graves.

Este novo método de ataque à membrana viral se concentra em interromper diretamente as partículas do zika vírus, em vez de impedir a replicação de novas partículas de vírus, e pode potencialmente funcionar contra uma ampla gama de vírus envolvidos por membrana.

Quando administrado em camundongos infectados com zika no laboratório, a droga peptídica modificada (um composto que consiste em aminoácidos) reduziu os sintomas da doença e o número de mortes. Mais importante, o peptídeo foi capaz de cruzar a barreira hematoencefálica quase impenetrável para combater a infecção viral em cérebros de camundongos e proteger contra lesões por zika, uma característica crítica, uma vez que o Zika tem como alvo o cérebro e o sistema nervoso central.

A equipe de pesquisa liderada pelo Professor Associado da NTU Cingapura, Nam-Joon Cho, publicou suas descobertas na revista revisada por pares Materiais da Natureza em 22 de outubro de 2018.

O estudo, feito em colaboração com a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) no Brasil e a Universidade de Ghent na Bélgica, abrangeu mais de seis anos e combinou engenharia de materiais, desenvolvimento de drogas antivirais, e farmacologia.

“Atualmente não há vacinas para o vírus Zika, embora os medicamentos disponíveis apenas aliviem os sintomas, como febre e dor, "disse o professor associado Cho da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da NTU." Este peptídeo recém-criado oferece uma grande promessa de se tornar um futuro medicamento antiviral que pode atuar diretamente nas infecções virais no cérebro. "

O vírus Zika é transmitido pelos mosquitos Aedes e as infecções durante a gravidez estão ligadas a defeitos congênitos, como microcefalia, uma condição em que um bebê nasce com cabeça e cérebro anormalmente pequenos. A Organização Mundial da Saúde declarou a doença Zika uma emergência internacional em 2016, e continua sendo uma grande ameaça globalmente hoje.

Como funciona o peptídeo antiviral projetado

Em 2004, O professor associado Cho desenvolveu o primeiro peptídeo antiviral que atua contra as membranas virais em testes de laboratório. Desde então, Os cientistas da NTU estudaram como os peptídeos antivirais podem criar poros que se formam em membranas compostas por duas camadas de lipídios (um componente das gorduras).

Ao longo dos anos, a equipe estudou as interações do peptídeo com as membranas lipídicas e desenvolveu novos peptídeos com maior potência e propriedades farmacológicas aprimoradas. Essas descobertas os levaram a testar um peptídeo particularmente promissor em camundongos infectados com Zika e também mostraram que ele rompeu outros vírus com envelope de tamanho semelhante em laboratório. como dengue e chikungunya.

"O peptídeo diferencia as membranas virais do Zika e as membranas das células de mamíferos porque as partículas do vírus são muito menores e mais curvas, enquanto as células dos mamíferos são maiores e mais planas. Por exemplo, como um alfinete pica um balão, o peptídeo perfura um buraco na membrana viral. Faça furos suficientes, e o vírus será rompido, "disse o Professor Associado Cho.

Os testes de laboratório mostraram que quando o peptídeo foi administrado, 10 de 12 camundongos infectados sobreviveram. Em comparação, todos os ratos do grupo de controle morreram dentro de uma semana após a infecção. Além disso, concentrações terapêuticas do peptídeo foram capazes de cruzar a barreira hematoencefálica, permitindo que ele iniba a infecção viral no cérebro.

"Os resultados antivirais empolgantes validam o potencial desta estratégia terapêutica inovadora e são ainda mais aprimorados pela capacidade do peptídeo de engenharia de cruzar a barreira hematoencefálica, "disse Jeffrey S. Glenn, um professor de medicina, microbiologia e imunologia na Universidade de Stanford, quem não faz parte do estudo. O professor Glenn também é ex-membro do Comitê Consultivo de Drogas Antivirais da FDA dos EUA.

Nova abordagem na segmentação de vírus

Em geral, a maioria dos medicamentos antivirais tem como alvo o processo de replicação dos vírus. Contudo, os vírus freqüentemente sofrem mutações rapidamente e os medicamentos antivirais que têm como alvo a replicação viral podem se tornar obsoletos. Atacar a estrutura física dos vírus envelopados é uma nova abordagem para o desenvolvimento de drogas antivirais. Ele oferece a promessa de que o peptídeo será eficaz, mesmo que o vírus Zika tente sofrer mutação.

O professor associado Cho disse:“Há casos em que uma mutação de vírus pode levar a uma epidemia em um curto espaço de tempo, deixando as comunidades despreparadas. Ao alvejar a membrana lipídica das partículas de vírus, os cientistas podem conceber formas mais robustas e eficazes de parar os vírus. "

O vírus Zika pertence à família Flaviviridae e está relacionado a outros vírus transmitidos por mosquitos, como a dengue, chikungunya e febre amarela. Como todos os flavivírus têm partículas virais com cerca de 40-55 nanômetros de diâmetro e são envolvidas por uma membrana lipídica, o peptídeo desenvolvido pelos cientistas da NTU Cingapura também tem o potencial de trabalhar contra esses vírus.

Os testes de laboratório neste estudo confirmam este potencial e, no futuro, a equipe de pesquisa pretende estudar os efeitos do peptídeo em doenças causadas por esses outros vírus em maiores detalhes. A equipe também realizará testes em animais maiores, e, posteriormente, planejará iniciar os ensaios clínicos em humanos, assim que os estudos pré-clínicos relevantes forem concluídos e as aprovações regulatórias obtidas.

"Este trabalho representa um avanço de mudança de paradigma no campo do design de medicamentos antivirais, "comentou o professor William C. Wimley, um especialista em peptídeos antimicrobianos da Tulane University, nos Estados Unidos, quem não faz parte do estudo.

"Mostra como o envelope viral, um novo alvo no design de drogas antivirais, pode ser especificamente direcionado por um peptídeo. Também mostra que um peptídeo direcionado ao envelope viral pode inibir eficazmente o vírus no corpo, e até mesmo no cérebro, um órgão que exclui ativamente muitas terapêuticas. Dado o vasto potencial dos peptídeos como agentes antibacterianos e antifúngicos, esta pode ser uma descoberta revolucionária que será amplamente aplicável ao projeto de drogas anti-infecciosas contra muitas classes de patógenos. "