p A data, não existem antídotos eficazes contra a maioria das infecções virais. Uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Universidade Técnica de Munique (TUM) desenvolveu agora uma nova abordagem:eles engolfam e neutralizam vírus com nanocápsulas feitas sob medida de material genético usando o método de origami de DNA. A estratégia já foi testada contra hepatite e vírus adeno-associados em culturas de células. Também pode ser bem-sucedido contra os vírus corona. p Existem antibióticos contra bactérias perigosas, mas poucos antídotos para tratar infecções virais agudas. Algumas infecções podem ser prevenidas por vacinação, mas o desenvolvimento de novas vacinas é um processo longo e trabalhoso.

p Agora, uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Universidade Técnica de Munique, o Helmholtz Zentrum München e a Brandeis University (EUA) estão propondo uma nova estratégia para o tratamento de infecções virais agudas:A equipe desenvolveu nanoestruturas feitas de DNA, a substância que compõe nosso material genético, que pode capturar vírus e torná-los inofensivos.

p Nanoestruturas de DNA

p Mesmo antes de a nova variante do vírus corona colocar o mundo em espera, Hendrik Dietz, Professor de Nanotecnologia Biomolecular no Departamento de Física da Universidade Técnica de Munique, e sua equipe estava trabalhando na construção de objetos do tamanho de vírus que se montam.

p Em 1962, o biólogo Donald Caspar e o biofísico Aaron Klug descobriram os princípios geométricos segundo os quais os envelopes proteicos dos vírus são construídos. Com base nessas especificações geométricas, a equipe de Hendrik Dietz na Universidade Técnica de Munique, apoiado por Seth Fraden e Michael Hagan da Brandeis University nos EUA, desenvolveu um conceito que possibilitou a produção de corpos ocos artificiais do tamanho de um vírus.

p No verão de 2019, a equipe perguntou se esses corpos ocos também poderiam ser usados ​​como uma espécie de 'armadilha de vírus'. Se eles fossem revestidos com moléculas de ligação a vírus no interior, eles devem ser capazes de se ligar fortemente aos vírus e, assim, retirá-los de circulação. Por esta, Contudo, os corpos ocos também teriam que ter aberturas suficientemente grandes através das quais os vírus podem entrar nas conchas.

p "Nenhum dos objetos que construímos usando a tecnologia de origami de DNA naquela época seria capaz de engolir um vírus inteiro - eles eram simplesmente muito pequenos, "diz Hendrik Dietz em retrospecto." Construir corpos ocos estáveis ​​desse tamanho foi um grande desafio. "

p O kit para uma armadilha de vírus

p A partir da forma geométrica básica do icosaedro, um objeto composto por 20 superfícies triangulares, a equipe decidiu construir os corpos ocos para a armadilha de vírus tridimensional, placas triangulares.

p Para as placas de DNA se reunirem em estruturas geométricas maiores, as bordas devem ser ligeiramente chanfradas. A escolha correta e o posicionamento dos pontos de ligação nas bordas garantem que os painéis se montem nos objetos desejados.

p "Desta maneira, agora podemos programar a forma e o tamanho dos objetos desejados usando a forma exata das placas triangulares, "diz Hendrik Dietz." Agora podemos produzir objetos com até 180 subunidades e atingir rendimentos de até 95 por cento. A rota lá era, Contudo, bastante rochoso, com muitas iterações. "

p Os vírus são bloqueados de forma confiável

p Variando os pontos de ligação nas bordas dos triângulos, os cientistas da equipe não podem apenas criar esferas ocas fechadas, mas também esferas com aberturas ou meias conchas. Eles podem então ser usados ​​como armadilhas de vírus.

p Em cooperação com a equipe da Prof. Ulrike Protzer, chefe do Instituto de Virologia da TUM e diretor do Instituto de Virologia do Helmholtz Zentrum München, a equipe testou as armadilhas para vírus em vírus adeno-associados e núcleos de vírus da hepatite B.

p "Mesmo uma simples meia concha do tamanho certo mostra uma redução mensurável na atividade do vírus, "diz Hendrik Dietz." Se colocarmos cinco locais de ligação para o vírus no interior, por exemplo, anticorpos adequados, já podemos bloquear o vírus em 80 por cento, se incorporarmos mais, alcançamos o bloqueio completo. "

p Para evitar que as partículas de DNA sejam imediatamente degradadas nos fluidos corporais, a equipe irradiou os blocos de construção acabados com luz ultravioleta e tratou a parte externa com polietilenoglicol e oligolisina. As partículas foram assim estáveis ​​em soro de camundongo por 24 horas.

p Um princípio de construção universal

p Agora, a próxima etapa é testar os blocos de construção em ratos vivos. “Estamos muito confiantes de que este material também será bem tolerado pelo corpo humano, "diz Dietz.

p "As bactérias têm um metabolismo. Podemos atacá-las de diferentes maneiras, "diz a Prof. Ulrike Protzer." Vírus, por outro lado, não têm metabolismo próprio, é por isso que os medicamentos antivirais quase sempre têm como alvo uma enzima específica em um único vírus. Esse desenvolvimento leva tempo. Se a ideia de simplesmente eliminar vírus mecanicamente puder ser realizada, isso seria amplamente aplicável e, portanto, um avanço importante, especialmente para vírus emergentes.

p Os materiais de partida para as armadilhas para vírus podem ser produzidos em massa biotecnologicamente a um custo razoável. "Além do aplicativo proposto como uma armadilha de vírus, nosso sistema programável também cria outras oportunidades, "diz Hendrik Dietz." Também seria concebível usá-lo como um portador de antígeno multivalente para vacinações, como um transportador de DNA ou RNA para terapia gênica ou como um veículo de transporte de drogas. "