Peter M. Kasson, M.D., Ph.D., (esquerda) e Edward H. Egelman, Ph.D., descobriram os segredos de um vírus quase indestrutível, potencialmente permitindo que os cientistas aproveitem suas propriedades notáveis para criar materiais superduráveis e tratar melhor as doenças. Crédito:Josh Barney, UVA Health System
É como o Superman dos vírus, incrivelmente resistente e capaz de sobreviver em um ambiente que dissolveria carne e ossos. E agora os cientistas descobriram os segredos de sua indestrutibilidade, potencialmente permitindo que eles aproveitem suas propriedades notáveis para criar materiais superduráveis e tratar melhor as doenças.
A descoberta revela algo nunca antes visto no mundo natural. Os usos potenciais incluem tudo, desde a entrega precisa de medicamentos contra o câncer para que eles ataquem apenas tumores até materiais de construção que poderiam suportar melhor os tremores de um terremoto.
"Sempre que você encontrar algo que se comporta de maneira realmente diferente, especialmente algo tão estável, é interessante e potencialmente útil, "disse o pesquisador Peter M. Kasson, MD, PhD, da Escola de Medicina da Universidade da Virgínia. "Quando você está fazendo ciência baseada na curiosidade que encontra algo novo, No fundo da sua mente, você pensa, 'Ei, isso é realmente diferente. Para que serve? ' E isso tem muitas aplicações potenciais. "
Avançando na Nanomedicina
O vírus, Vírus filamentoso 1 de Acidianus hospitalis, vive em fontes termais no Parque Nacional de Yellowstone - piscinas borbulhantes de ácido nas quais a temperatura costuma ultrapassar 175 graus. O vírus foi isolado pela primeira vez em 2002 por David Prangishvili do Instituto Pasteur e seus colegas. Agora, os pesquisadores do UVA determinaram que ele é protegido por um tipo de membrana que a ciência nunca encontrou antes. Sua camada externa tem metade da espessura das membranas celulares conhecidas, no entanto, é incrivelmente estável. Isso é por causa do incomum, arranjo em forma de ferradura de suas moléculas de membrana, fornecendo um tamanho pequeno, mas durabilidade notável que os cientistas podem duplicar para muitos outros propósitos. Por exemplo, pode oferecer uma maneira de tornar as partículas microscópicas do medicamento estáveis na prateleira, para que não precisem de refrigeração.
Uma das aplicações mais prováveis é no campo da nanomedicina, que pode usar a descoberta para criar invólucros superfortes para moléculas de medicamentos, de modo que possam ser entregues exatamente onde são necessários. Por exemplo, diretamente a um tumor canceroso. Os invólucros duráveis resistiriam aos melhores esforços do corpo para degradar a substância estranha.
"Existem todos os tipos de aplicações potenciais na ciência dos materiais, construindo coisas, Medicina, "disse o pesquisador Edward H. Egelman, PhD, do Departamento de Bioquímica e Genética Molecular da UVA. “Podemos usar produtos naturais, proteínas celulares, etc., para projetar muitas coisas novas que sejam úteis. Lã, essencialmente, é cabelo, e isso é usado extensivamente para fazer tecidos. Isso é uma proteína. Portanto, há muitas implicações em usar isso para construir novos materiais. "
Ele observou que o Teflon é um bom exemplo de ciência adaptada de forma semelhante. "O Teflon não foi inventado como uma forma de fazer utensílios de cozinha antiaderentes, "disse ele." Foi encontrado por químicos por acidente, mas provou ser muito útil. "
Ciência legal
Para desvendar os segredos do vírus indestrutível, Egelman usou o poder do poderoso microscópio eletrônico Titan Krios da UVA, um microscópio tão sensível que teve de ser enterrado para protegê-lo da menor vibração. Kasson então usou modelagem de computador avançada para determinar a forma estranha das moléculas da membrana lipídica. "Essencialmente, codificamos tudo o que sabemos sobre a física dessas moléculas e, em seguida, criamos modelos que são consistentes com a física básica e consistentes com as observações do microscópio eletrônico, "explicou Kasson, do Departamento de Fisiologia Molecular e Física Biológica da UVA.
Egelman e Kasson ficaram surpresos com o que encontraram, algo tão incomum e tão potencialmente útil. "É incrível o quanto ainda não sabemos sobre a vida como ela existe na Terra - no fundo do oceano, nas aberturas do mar profundo, ou lugares como Yellowstone ou Islândia, onde você tem esses ambientes muito estranhos que consideramos inóspitos para a vida, "Egelman disse." Mas as coisas que vivem lá, eles podem olhar para o nosso ambiente e pensar, 'Estranho.'"
Resultados Publicados
Os pesquisadores publicaram sua descoberta na revista científica eLIFE . A equipe era formada por Egelman, Kasson, Frank DiMaio, Xiong Yu, Soizick Lucas-Staat, Mart Krupovic, Stefan Schouten e Prangishvili.