Os pesquisadores da UCLA produziram as imagens 3-D mais nítidas até agora do vírus que causa o herpes labial, vírus herpes simplex tipo 1, ou HSV-1. As imagens permitiram mapear a estrutura do vírus e ofereceram novos insights sobre como o HSV-1 funciona.

Um relatório sobre a pesquisa foi publicado online pela revista. Ciência .

Os cientistas usaram microscopia eletrônica crio, ou cryoEM, para obter o primeiro modelo atômico da partícula de vírus, que é composto por mais de 3, 000 moléculas de proteínas compreendendo dezenas de milhões de átomos.

"Sabemos que o HSV-1 pode se esconder dentro do núcleo da célula nervosa e estabelecer uma infecção latente para toda a vida dentro da maioria de nós, "disse Xinghong Dai, um pesquisador da UCLA e o primeiro autor do estudo. "Mas não estava claro como o vírus viaja do núcleo de uma célula nervosa, ao longo da longa projeção chamada axônio, e para a superfície da pele onde ocorre a ferida. Esta é a primeira vez que vimos como esses veículos de transporte celular podem se ligar à sua carga, o capsídeo do HSV-1 - o invólucro da proteína do vírus. "

O autor sênior do estudo é Z. Hong Zhou, diretor do Electron Imaging Center for NanoMachines no California NanoSystems Institute da UCLA, e um professor de microbiologia, imunologia e genética molecular.

Até agora, os cientistas foram incapazes de produzir uma visão clara do vírus para estudar seus padrões e comportamento. Zhou e sua equipe usaram um método chamado refinamento de subpartículas para aumentar a clareza de áreas selecionadas das imagens crioEM.

O novo método captura informações estruturais detalhadas que, de outra forma, seriam difíceis de determinar, em parte porque a partícula HSV-1 é muito maior do que outros vírus que a imagem cryoEM é normalmente usada para estudar. Isso permitiu aos cientistas produzir uma visualização precisa das proteínas do tegumento, que se parecem com estrelas de cinco pontas e alinham a parte externa do capsídeo do vírus de forma regular, ou altamente ordenado, treliça.

"O vírus entra e se esconde dentro de nossos neurônios em um estado dormente, e ativa para causar herpes labial quando nosso corpo fica fraco, "Zhou disse." Essas proteínas do tegumento estão envolvidas no transporte do vírus dentro dos neurônios para os nossos lábios para permitir a infecção ativa.

Os vírus do herpes que infectam humanos são classificados em três subfamílias. Além da subfamília que causa o herpes labial, há um que causa defeitos de nascença e outro que causa câncer.

Os vírus em todas as três subfamílias compartilham núcleos semelhantes, mas diferem no revestimento de proteína fora do núcleo, o tegumento. Zhou disse que os cientistas publicaram artigos sobre as estruturas das proteínas do tegumento nos últimos 20 anos.

"Mas em resoluções mais baixas, não sabíamos exatamente o que essas moléculas eram até agora, "disse ele." Agora, temos 100 por cento de certeza. "

Porque o complexo do tegumento associado ao capsídeo, ou CATC, tem características únicas em comparação com as outras subfamílias, provavelmente desempenha um papel crítico no ciclo de vida exclusivo do HSV-1. Ao compreender as etapas deste ciclo através da estrutura, Zhou e sua equipe obtiveram uma visão mais profunda de como o vírus infecta, viaja e persiste nas células nervosas.

A imagem 3-D oferece aos cientistas uma nova ferramenta importante que pode ajudar a apontar o caminho para a descoberta e o design de medicamentos antivirais e novas opções de tratamento para pessoas com herpes labial recorrente.