Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, usaram o supercomputador Stampede2 do Texas Advanced Computing Center (TACC) para executar simulações detalhadas da proteína do nucleocapsídeo do vírus Ebola, revelando insights que poderiam auxiliar no projeto de novos medicamentos.

Os resultados do estudo, publicado na revista Structure, mostram como esta proteína específica muda de forma à medida que o vírus infecta uma célula e identifica possíveis alvos para potenciais terapias.

“A proteína do nucleocapsídeo do vírus Ebola desempenha um papel importante no processo de replicação do vírus”, diz a líder do estudo Rumela Chakrabarti, bioengenheira e professora adjunta associada da Escola de Engenharia Jacobs da UC San Diego e da Escola de Farmácia e Ciências Farmacêuticas Skaggs. “Essa proteína encapsula o material genético do vírus. É como um plástico-bolha para o RNA do vírus, protegendo-o de danos e da resposta imunológica da célula. Quanto mais compreendermos a estrutura desta proteína e como ela funciona, maiores serão as chances de encontrarmos novas formas de tratar o vírus.”

Chakrabarti e sua equipe optaram por investigar a proteína do nucleocapsídeo do Ebola usando simulações especializadas chamadas dinâmica molecular de “amostragem aprimorada”. Esta abordagem computacional permite aos cientistas simular os movimentos de átomos individuais na proteína, revelando como a proteína muda ao longo do tempo e expondo pontos fracos na estrutura da proteína.

A equipe executou essas extensas simulações de computador no Stampede2. Os pesquisadores dizem que precisavam do poder e da escalabilidade do Stampede2 para executar milhares de simulações, cada uma levando vários dias.

“O sistema Stampede2 permitiu-nos simular grandes mudanças conformacionais na estrutura da proteína, o que fornece informações sobre como esta pode comportar-se dentro de uma célula infectada”, diz Chakrabarti.

As simulações revelaram vários alvos possíveis para potenciais novas terapias, incluindo as regiões flexíveis da proteína que mais mudam durante a infecção. Estas áreas podem ser alvo de pequenas moléculas ou anticorpos, impedindo-os de desempenhar a sua função e, em última análise, protegendo a célula hospedeira da infecção.

“Nossos próximos passos serão projetar medicamentos específicos ou moléculas semelhantes a medicamentos que possam se ligar a essas bolsas, a fim de reduzir a replicação viral e a infecciosidade”, diz Chakrabarti.

Esta pesquisa foi apoiada em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde e pelo Departamento de Defesa. Os cálculos foram realizados no sistema Stampede2 no TACC.