p As infecções virais matam milhões de pessoas em todo o mundo todos os anos, mas os medicamentos antivirais atualmente disponíveis são limitados, pois atuam principalmente contra um ou um pequeno grupo de vírus relacionados. Existem alguns medicamentos de amplo espectro que impedem a entrada do vírus nas células saudáveis, mas geralmente precisam ser tomados continuamente para prevenir a infecção, e a resistência por mutação viral é um risco sério. p Agora, um grupo internacional de pesquisadores, incluindo o professor de química da UIC, Petr Kral, desenvolveram novas nanopartículas antivirais que se ligam a uma variedade de vírus, incluindo vírus herpes simplex, vírus do papiloma humano, vírus sincicial respiratório e Dengue e Lentivírus. Ao contrário de outros antivirais de amplo espectro, que simplesmente evitam que os vírus infectem as células, as novas nanopartículas destroem os vírus.

p As descobertas da equipe são relatadas no jornal Materiais da Natureza .

p As novas nanopartículas imitam uma proteína de superfície celular chamada proteoglicana de sulfato de heparina (HSPG). Uma parte significativa dos vírus, incluindo HIV, entrar e infectar células saudáveis ​​pela primeira ligação a HSPGs na superfície da célula. Os medicamentos existentes que imitam o HSPG se ligam ao vírus e evitam que ele se ligue às células, mas a força do vínculo é relativamente fraca. Essas drogas também não podem destruir vírus, e os vírus podem ser reativados quando a concentração da droga é reduzida.

p Kral e seus colegas, incluindo Lela Vukovic, professor assistente de química da Universidade do Texas em El Paso e autor do artigo, procurou projetar uma nova nanopartícula antiviral baseada em HSPG, mas um que se ligaria mais firmemente às partículas virais e as destruiria ao mesmo tempo.

p A fim de projetar sob medida as nanopartículas antivirais, Os grupos de Kral e Vukovic trabalharam lado a lado com experimentalistas, especialistas em vírus e bioquímicos da Suíça, Itália, França e República Tcheca.

p "Nós sabíamos a composição geral dos domínios virais de ligação a HSPG aos quais as nanopartículas deveriam se ligar, e as estruturas das nanopartículas, mas não entendemos por que diferentes nanopartículas se comportam de maneira tão diferente em termos de força de ligação e prevenção da entrada viral nas células, "disse Kral.

p Por meio de simulações elaboradas, Kral e seus colegas ajudaram a resolver esses problemas e guiaram os experimentalistas no ajuste do design das nanopartículas para que funcionassem melhor.

p Os pesquisadores usaram técnicas de modelagem computacional avançadas para gerar estruturas precisas de vários vírus-alvo e nanopartículas até a localização de cada átomo. Uma compreensão profunda das interações entre grupos individuais de átomos dentro dos vírus e nanopartículas permitiu aos pesquisadores estimar a força e a permanência de ligações potenciais que poderiam se formar entre as duas entidades, e os ajudou a prever como o vínculo poderia mudar com o tempo e, eventualmente, destruir o vírus.

p O "rascunho" final da equipe da nanopartícula antiviral pode se ligar irreversivelmente a uma série de vírus, e causou deformações letais aos vírus, mas não teve efeito em tecidos ou células saudáveis. Experimentos in vitro com as nanopartículas mostraram que elas se ligam irreversivelmente ao vírus herpes simplex, vírus do papiloma humano, vírus sincicial, Vírus da dengue e lentivírus.

p "Fomos capazes de fornecer os dados necessários para a equipe de design para que eles pudessem desenvolver um protótipo do que esperamos que seja um antiviral de amplo espectro muito eficaz e seguro que pode ser usado para salvar vidas, "disse Kral.