O vírus da imunodeficiência humana (HIV) aprende rápido. Tão rápido quanto os pesquisadores colocam medicamentos antivirais eficazes em ensaios clínicos, o vírus evolui, implantar mutações de resistência potentes que tornam o medicamento inútil e colocam os pesquisadores de volta na estaca zero.

Kushol Gupta espera vencer as defesas do HIV. Um professor assistente de pesquisa da Escola de Medicina Perelman da Universidade da Pensilvânia, Gupta concluiu recentemente um experimento no Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) do Departamento de Energia (DOE) que ele espera melhorar os inibidores alostéricos da integrase (ALLINIs), uma nova classe de droga anti-HIV que inibe a capacidade de reprodução do vírus.

“Se pudermos ficar dois passos à frente do vírus, antecipando os mecanismos que ele usa para se defender, podemos criar medicamentos mais eficazes a longo prazo, "Gupta disse.

Gupta explica que a enzima integrase - que incorpora o DNA do vírus nas células saudáveis ​​- funciona apenas como uma molécula solitária. Quando vinculado a um ALLINI, a enzima é forçada a aderir a outras cópias da integrase até que não possa mais funcionar.

"ALLINIs causam a polimerização aberrante da integrase, de tal forma que não pode funcionar como normalmente funciona durante o ciclo de vida viral, " ele disse.

Seu projeto fazia parte de uma nova colaboração entre o ORNL e o Brookhaven National Laboratory (BNL). Em conjunto com os dados coletados da linha de luz de espalhamento de raios-X da Life Science na National Synchrotron Light Source II do BNL, Gupta usou o instrumento Biológico de Dispersão de Nêutrons de Pequeno Ângulo, ou Bio-SANS, linha de luz CG3, no High Flux Isotope Reactor (HFIR) do ORNL para investigar o modo de ação, ou como o HIV evolui para combater as ALLINIs.

"O recurso especializado aqui em Oak Ridge é um dos poucos no mundo onde você pode capturar muitas informações em vários ângulos de dispersão simultaneamente, "Gupta disse, explicando que o espalhamento de nêutrons permite que ele observe as interações entre o HIV e as ALLINIs de uma forma única e abrangente.

Como os nêutrons são altamente penetrantes e não destrutivos, eles são sondas poderosas para estudar denso, materiais de matéria mole, como os que Gupta está investigando.

"O que conseguimos fazer usando essas técnicas é dissecar a transição da proteína. Com essas informações, temos uma visão abrangente de como a proteína está mudando e como a droga está intervindo em etapas muito específicas, " ele disse.

Embora as ALLINIs estejam apenas na primeira fase dos ensaios clínicos, já houve vários casos de cepas de HIV resistentes a ALLINI em laboratório.

"Agora que temos uma melhor compreensão do modo de ação da droga, podemos correlacionar melhor os diferentes quimiotipos - diferentes suportes químicos nas drogas em desenvolvimento - aos efeitos desejados, "Disse Gupta." Isso nos guiará às drogas que não apenas alcançam esses efeitos de maneira muito eficiente, mas também aqueles que podem navegar e evitar o problema da mutação de resistência completamente. "