O que exatamente acontece quando o vírus corona SARS-CoV-2 infecta uma célula? Em um artigo publicado em Natureza , uma equipe da Universidade Técnica de Munique (TUM) e do Instituto Max Planck de Bioquímica traça um quadro abrangente do processo de infecção viral. Pela primeira vez, a interação entre o coronavírus e uma célula é documentada em cinco níveis proteômicos distintos durante a infecção viral. Esse conhecimento ajudará a obter uma melhor compreensão do vírus e a encontrar possíveis pontos de partida para terapias.

Quando um vírus entra em uma célula, moléculas de proteínas virais e celulares começam a interagir. Tanto a replicação do vírus quanto a reação das células são o resultado de complexas cascatas de sinalização de proteínas. Uma equipe liderada por Andreas Pichlmair, Professor de Imunopatologia de Infecções Virais no Instituto de Virologia da TUM, e Matthias Mann, Chefe do Departamento de Proteômica e Transdução de Sinal do Instituto de Bioquímica Max Planck, registrou sistematicamente como as células do pulmão humano reagem às proteínas individuais do patógeno COVID-19 SARS-CoV-2 e do coronavírus SARS, este último é conhecido há algum tempo.

Um mapa de interação detalhado

Para este fim, mais de 1200 amostras foram analisadas usando técnicas de espectrometria de massa de última geração e métodos avançados de bioinformática. O resultado é um conjunto de dados de livre acesso que fornece informações sobre a quais proteínas celulares as proteínas virais se ligam e os efeitos dessas interações na célula. No total, Foram descobertas 1484 interações entre proteínas virais e proteínas celulares humanas. "Se tivéssemos olhado apenas para as proteínas, Contudo, teríamos perdido informações importantes, "diz Andreas Pichlmair." Um banco de dados que inclui apenas o proteoma seria como um mapa contendo apenas os nomes dos lugares, mas sem estradas ou rios. Se você conhecesse as conexões entre os pontos desse mapa, você pode obter informações muito mais úteis. "

De acordo com Pichlmair, contrapartes importantes para a rede de rotas de tráfego em um mapa são as modificações de proteínas chamadas de fosforilação e ubiquitinação. Ambos são processos em que outras moléculas são ligadas a proteínas, alterando assim suas funções. Em uma lista de proteínas, essas mudanças não são medidas, de modo que não há como saber se as proteínas estão ativas ou inativas, por exemplo. "Por meio de nossas investigações, sistematicamente atribuímos funções aos componentes individuais do patógeno, além das moléculas celulares que são desligadas pelo vírus, "explica Pichlmair." Não houve nenhum mapeamento comparável para SARS-CoV-2 até agora, "acrescenta Matthias Mann." Em certo sentido, examinamos de perto cinco dimensões do vírus durante uma infecção:suas próprias proteínas ativas e seus efeitos no proteoma do hospedeiro, ubiquitinome, fosfoproteoma e transcriptoma. "

Informações sobre como o vírus funciona

Entre outras coisas, o banco de dados também pode servir como uma ferramenta para encontrar novos medicamentos. Ao analisar as interações e modificações de proteínas, pontos de vulnerabilidade de SARS-CoV-2 podem ser identificados. Essas proteínas se ligam a parceiros particularmente importantes nas células e podem servir como potenciais pontos de partida para terapias. Por exemplo, os cientistas concluíram que certos compostos inibiriam o crescimento do SARS-CoV-2. Entre eles estavam alguns cuja função antiviral é conhecida, mas também alguns compostos que ainda não foram estudados quanto à eficácia contra SARS-CoV-2. Mais estudos são necessários para determinar se eles mostram eficácia no uso clínico contra COVID-19.

"Atualmente, estamos trabalhando em novos candidatos a medicamentos anti-COVID-19, que conseguimos identificar por meio de nossas análises, "diz Andreas Pichlmair." Também estamos desenvolvendo um sistema de pontuação para identificação automatizada de pontos de acesso. Estou convencido de que conjuntos de dados detalhados e métodos de análise avançados nos permitirão desenvolver drogas eficazes de uma maneira mais direcionada no futuro e limitar os efeitos colaterais antecipadamente. "