Nanocorpos de engenharia como salva-vidas quando as variantes do SARS-CoV-2 atacam
p Micrografia eletrônica de transmissão de partículas do vírus SARS-CoV-2, isolado de um paciente. Imagem capturada e aprimorada com cores no NIAID Integrated Research Facility (IRF) em Fort Detrick, Maryland. Crédito:NIAID
p Os cientistas estão buscando uma nova estratégia na luta prolongada contra o vírus SARS-CoV-2, criando nanocorpos que podem neutralizar as variantes do vírus de duas maneiras diferentes. p Em estudos de laboratório, os pesquisadores identificaram dois grupos de moléculas que foram eficazes contra as variantes do vírus. Usando diferentes mecanismos, os nanocorpos em cada grupo contornaram as mutações e desativaram a capacidade do vírus de se ligar ao receptor que o permite entrar nas células hospedeiras.
p Embora a vacinação esteja permitindo a retomada de algumas atividades pré-pandêmicas em partes do mundo, O SARS-CoV-2 está rapidamente contornando as vacinas, sofrendo mutação. Neste estudo, os nanocorpos neutralizaram três variantes emergentes:Alpha, Beta e gama.
p "As empresas já começaram a introduzir as variantes de preocupação na construção de doses de reforço das vacinas existentes, "disse Kai Xu, professor assistente de biociências veterinárias na The Ohio State University e co-autor da pesquisa. "Mas o vírus está em constante mutação, e a velocidade da mutação pode ser mais rápida do que podemos capturar. Portanto, precisamos utilizar vários mecanismos para controlar a propagação do vírus. "
p Uma prévia acelerada do artigo do estudo é publicada online em
Natureza .
p Nanocorpos são anticorpos derivados da imunização de mamíferos camelídeos, como camelos, lhamas e alpacas - que podem ser redesenhados em moléculas minúsculas que imitam as estruturas e funções dos anticorpos humanos.
p Para este trabalho, os pesquisadores imunizaram lhamas para produzir anticorpos de cadeia única contra SARS-CoV-2. Eles também imunizaram "nanomice, "camundongos transgênicos com um gene camelídeo que foi desenvolvido pelo pesquisador Jianliang Xu no laboratório de Rafael Casellas, pesquisador sênior do Instituto Nacional de Artrite e Doenças Musculoesqueléticas e de Pele (NIAMS), para gerar nanocorpos semelhantes aos produzidos por camelídeos.
p A equipe aumentou o poder dos nanocorpos imunizando os animais primeiro com o domínio de ligação ao receptor (RBD), uma parte da proteína de pico da superfície viral, e, em seguida, injeções de reforço contendo toda a proteína spike.
p "Ao usar esta estratégia de imunização sequencial, geramos nanocorpos que podem capturar o vírion, reconhecendo o domínio de ligação ao receptor com afinidade muito alta, "Xu disse.
p Os cientistas testaram a capacidade de neutralização de diferentes nanocorpos, mapeando a superfície do RBD, conduzindo análises funcionais e estruturais, e medir a força de sua afinidade para estreitar as moléculas candidatas de uma grande biblioteca para seis.
p O coronavírus é altamente infeccioso porque se liga fortemente ao receptor ACE2 para obter acesso às células do pulmão e da cavidade nasal em humanos, onde faz cópias de si mesmo para infectar outras células. O domínio de ligação do receptor na proteína do pico é fundamental para seu sucesso na ligação à ACE2.
p "Essa interface RBD-ACE2 está no topo do domínio de ligação do receptor - essa região é o alvo principal para os anticorpos humanos protetores, gerado por vacinação ou infecção anterior, para bloquear a entrada viral, "Xu disse." Mas também é uma região freqüentemente mutada nas variantes. "
p A forma como os mutantes surgiram até agora sugere que a dependência de longo prazo das vacinas atuais será eventualmente comprometida, os pesquisadores dizem, porque a eficácia do anticorpo é afetada significativamente por esses mutantes na interface.
p "Descobrimos que certos nanocorpos podem reconhecer uma região conservada do domínio de ligação ao receptor, um local escondido que é muito estreito para os anticorpos humanos alcançarem, "Xu disse. E anexando neste local, mesmo que esteja a alguma distância de onde o RBD se conecta ao ACE2, ainda realiza o que se pretende - bloquear o SARS-CoV-2 de entrar na célula hospedeira.
p O outro grupo de nanocorpos, atraídos pela interface RBD-ACE2, enquanto em sua forma original não poderia neutralizar certas variantes. Contudo, quando os pesquisadores projetaram este grupo para serem homotrímeros - três cópias ligadas em tandem - os nanocorpos alcançaram uma potente neutralização do vírus. Alterar a estrutura dos nanocorpos que se ligam à região conservada de RBD da mesma forma também aumentou sua eficácia.
p Há muito mais pesquisas pela frente, mas as descobertas sugerem que os nanocorpos podem ser ferramentas promissoras para prevenir a mortalidade por COVID-19 quando as vacinas são comprometidas, Xu disse.
p "Nosso plano futuro é isolar ainda mais os anticorpos especificamente contra variantes emergentes para o desenvolvimento terapêutico, e encontrar uma solução melhor para vacinas, aprendendo com esses anticorpos, " ele disse.