O engraçado sobre o vírus que causa a catapora é que ninguém sabe ao certo como ele ou muitos de seus primos herpesvírus invadem e infectam as células. É um pouco problemático:sem esse conhecimento, tem sido difícil encontrar maneiras melhores de tratar e prevenir não apenas a catapora, mas outras doenças causadas por vírus intimamente relacionados, como citomegalovírus, Vírus de Epstein-Barr e herpes - uma condição dolorosa relacionada à catapora.

Agora, Os virologistas de Stanford estão trabalhando com cientistas nas novas instalações de microscopia crioeletrônica do Stanford-SLAC para dar uma nova olhada em como os vírus do herpes infectam as células. Com o apoio de uma concessão inicial Stanford Bio-X, eles estão tirando algumas das fotos mais detalhadas de proteínas da superfície do vírus da catapora, também conhecido como vírus varicela-zoster. Essas imagens podem revelar em breve pistas sobre como bloquear infecções por vírus do herpes, disse Stefan Oliver, um cientista pesquisador sênior no laboratório de Ann Arvin, Lucile Salter Packard, professora de Pediatria e professora de microbiologia e imunologia.

"Estamos usando a tecnologia crio-EM para ver o quadro geral literalmente, "Oliver disse.

A chave para as novas imagens, Oliver disse, é uma tecnologia relativamente nova chamada microscopia eletrônica criogênica, ou crio-EM. No passado, se os pesquisadores quisessem estudar como um vírus usa proteínas em sua superfície para infectar células, eles primeiro produziriam formas encurtadas de proteínas de vírus e as cristalizariam. Espalhando raios-X desse cristal, as equipes poderiam inferir a estrutura da proteína, que pode fornecer informações sobre como funciona.

O problema, Arvin disse, é que a forma cristalizada não tem necessariamente o mesmo formato de uma proteína que existe em um vírus ou quando é produzida em células infectadas. O que mais, A cristalografia de raios-X não pode revelar como as formas dessas proteínas mudam à medida que elas penetram nas células, porque ele apenas captura a proteína em um estado.

O Cryo-EM resolve esses problemas, disse o colaborador de Arvin e Oliver Wah Chiu, um professor de ciência do fóton, de bioengenharia e de microbiologia e imunologia. Por vírus de congelamento instantâneo em temperaturas centenas de graus abaixo de zero, essencialmente parando seu movimento e ainda preservando sua estrutura, pesquisadores podem usar microscópios eletrônicos para tirar fotos de vírus e suas proteínas. É um processo intensivo de dados - o laboratório cryo-EM trabalha em estreita colaboração com o High Performance Research Computing Center no SLAC - mas o resultado final são imagens com detalhes de nível atômico, algo que não é possível de outra maneira.

Até aqui, Oliver, Arvin e Chiu começaram a coletar imagens do vírus varicela-zóster e uma proteína que ajuda o vírus a entrar nas células, glicoproteína B, junto com um anticorpo para a proteína. Essas imagens revelaram onde o anticorpo se liga à proteína, informações que podem ajudar outros pesquisadores a projetar moléculas para interferir na infecção. O próximo passo, Chiu disse, é tirar fotos do vírus ao lado de células reais, o que permitiria à equipe ver o vírus varicela-zóster e suas proteínas em vários estágios da infecção.

Com essas informações em mãos, Arvin disse, "temos uma ideia muito melhor de como interferir no processo de infecção." Abaixo da linha, esse conhecimento pode levar a novas maneiras de prevenir a catapora em crianças que não podem receber a vacina padrão e a tratamentos melhores para o herpes zoster e seus efeitos colaterais. Também pode preparar o terreno para uma melhor compreensão de outras infecções por vírus do herpes, Disse Arvin.