Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, desenvolveram uma nova maneira de visualizar os movimentos da proteína spike na superfície do vírus SARS-CoV-2, o patógeno que causa o COVID-19.

A proteína spike é um componente crítico do vírus e é alvo de muitas vacinas e tratamentos. No entanto, a proteína spike também está em constante mudança, o que torna difícil para os cientistas desenvolverem tratamentos eficazes.

A nova técnica de visualização, chamada microscopia crioeletrônica (cryo-EM), permite que os cientistas vejam a proteína spike com detalhes sem precedentes. crio-EM envolve resfriar a proteína spike a temperaturas muito baixas e depois usar um microscópio eletrônico para tirar fotos dela.

As imagens resultantes mostram a proteína spike em seu estado natural e permitem aos cientistas ver como a proteína se move e muda de forma.

Esta informação é crítica para compreender como o vírus infecta as células e como podem ser desenvolvidas vacinas e tratamentos para bloquear a infecção.

Os pesquisadores publicaram suas descobertas na revista Nature.

Como funciona o crio-EM

Cryo-EM é uma técnica relativamente nova que tem sido usada para estudar a estrutura de proteínas e outras moléculas biológicas. Envolve o congelamento da amostra a temperaturas muito baixas, o que impede que as moléculas se movam e permite que sejam visualizadas em seu estado natural.

O microscópio eletrônico usado no crio-EM é muito mais poderoso do que um microscópio óptico tradicional e pode produzir imagens com resolução muito maior. Isso permite que os cientistas vejam os detalhes da proteína spike com detalhes sem precedentes.

O que os pesquisadores descobriram

Os pesquisadores usaram crio-EM para obter imagens da proteína spike em dois estados diferentes:o estado de pré-fusão e o estado de pós-fusão.

O estado de pré-fusão é o estado em que a proteína spike está localizada na superfície do vírus. Nesse estado, a proteína apresenta conformação fechada e não é capaz de infectar as células.

O estado pós-fusão é o estado em que a proteína spike se fundiu com a membrana de uma célula hospedeira. Nesse estado, a proteína apresenta conformação aberta e é capaz de injetar o material genético do vírus na célula.

Os pesquisadores descobriram que a proteína spike sofre uma série de mudanças na forma à medida que passa do estado de pré-fusão para o estado de pós-fusão. Essas mudanças são críticas para que o vírus infecte as células.

Implicações para o desenvolvimento de vacinas e tratamentos

As novas informações sobre os movimentos da proteína spike podem ajudar os cientistas a desenvolver vacinas e tratamentos mais eficazes para a COVID-19.

As vacinas que têm como alvo a proteína spike poderiam ser projetadas para impedir que a proteína mudasse de forma, o que impediria o vírus de infectar as células. Os tratamentos direcionados à proteína spike também podem ser projetados para impedir a fusão da proteína com a membrana das células hospedeiras.

Os investigadores esperam que as suas descobertas ajudem a acelerar o desenvolvimento de novos tratamentos e vacinas para a COVID-19.